一、半導體激光器的特點有哪些 ?
半導(dao)體(ti)激(ji)光器(qi)(Also known as semiconductor laser)是一種基于半導(dao)體(ti)材料工作的(de)激(ji)光器(qi)。它具有以下特點:
1、小型化:半(ban)導(dao)體激(ji)光(guang)器(qi)的體積小,重量輕,可(ke)以(yi)方(fang)便地(di)集成在各種設備中(zhong),如光(guang)纖通信、激(ji)光(guang)打印(yin)機、激(ji)光(guang)讀寫光(guang)驅等。
2、高效率:半導體激光(guang)器的(de)電(dian)-光(guang)轉換(huan)效率(lv)高,能將輸(shu)入的(de)電(dian)能高效地轉化為光(guang)能,相對于(yu)其他類型(xing)的(de)激光(guang)器有更(geng)低的(de)功耗和更(geng)高的(de)功率(lv)輸(shu)出。
3、長壽命: 半導體激光器具有較長(chang)的工(gong)作(zuo)壽命,能夠(gou)持續(xu)穩定(ding)地工(gong)作(zuo)數千小時(shi)甚至更(geng)長(chang)時(shi)間。
4、快速響應:半導(dao)體(ti)激光(guang)器的開關速度較快,可(ke)以在納秒級別進(jin)行調制(zhi)和調制(zhi)解調,適用(yong)于高(gao)速光(guang)通信和光(guang)存儲等領域(yu)。
5、容易調諧:半導體激光器具有較寬的(de)工作波長范圍,通過(guo)改變電(dian)流、溫(wen)度(du)和施(shi)加(jia)外界(jie)的(de)光學調制,可以實現對激光波長的(de)調諧(xie)。
6、相干性:半導體激光(guang)器的輸出是相干光(guang),光(guang)束質量高,光(guang)束模式穩定,光(guang)學特性(xing)優異。
7、低成本:由于半導(dao)體激光器制(zhi)造(zao)工藝(yi)成熟(shu),成本較低,容易大(da)規模生產(chan),因(yin)此價格(ge)相對較低。
二、半導體激光器的工作特性介紹
半導體(ti)激光器的主要工作特(te)(te)(te)性(xing)包(bao)括U-I 特(te)(te)(te)性(xing)、P-I 特(te)(te)(te)性(xing)、閾值特(te)(te)(te)性(xing)和溫度特(te)(te)(te)性(xing)等。
1、半導體激光器的U-I特性
半導體(ti)激(ji)光器(qi)的伏安特(te)性類似(si)于二極管。U-I特(te)性曲線(xian)可以反映(ying)其(qi)PN結的優劣,用來(lai)估算其(qi)等(deng)效電(dian)(dian)阻值。半導體(ti)激(ji)光器(qi)通(tong)電(dian)(dian)后,兩端產生正(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)U。當(dang)正(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)U較小時(shi),外電(dian)(dian)場(chang)無法克服(fu)PN結內(nei)電(dian)(dian)場(chang)對多(duo)數載流(liu)(liu)子擴(kuo)散運動的阻力,因(yin)而電(dian)(dian)流(liu)(liu)很小;當(dang)正(zheng)向(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)U足夠大時(shi),內(nei)電(dian)(dian)場(chang)被明顯減弱,電(dian)(dian)流(liu)(liu)逐漸成線(xian)性增大。
2、半導體激光器的P-I特性
理想的半導體(ti)(ti)激光(guang)器的P-I特性:隨著(zhu)驅動電流I的不斷增大(da)(da),輸出(chu)光(guang)功率P不斷增大(da)(da),但(dan)它們之(zhi)間的關系并非(fei)(fei)簡單的線(xian)性關系。在設(she)計(ji)半導體(ti)(ti)激光(guang)器的驅動系統(tong)時,了解和掌握其(qi)P-I特性是(shi)非(fei)(fei)常重要的。
3、半導體激光器的閾值特性
在(zai)半導(dao)(dao)體(ti)激(ji)光(guang)器的工作(zuo)中,開(kai)始輸(shu)出激(ji)光(guang)的臨界驅(qu)動電(dian)流(liu)(liu)值(zhi)被稱為閾(yu)值(zhi)電(dian)流(liu)(liu)。只有當(dang)驅(qu)動電(dian)流(liu)(liu)大于閾(yu)值(zhi)電(dian)流(liu)(liu)時,半導(dao)(dao)體(ti)激(ji)光(guang)器才能正(zheng)常工作(zuo)并輸(shu)出激(ji)光(guang)。因此,閾(yu)值(zhi)電(dian)流(liu)(liu)是半導(dao)(dao)體(ti)激(ji)光(guang)器的重要工作(zuo)特性。
4、溫度特性
閾值電流隨溫度增加而增大,尤(you)其(qi)是長波段InGaAsP激光器對溫度更敏感。