一、半導體激光器的特點有哪些 ?
半導體(ti)激(ji)(ji)光器(Also known as semiconductor laser)是一種基于(yu)半導體(ti)材料(liao)工作(zuo)的激(ji)(ji)光器。它具有以下(xia)特點:
1、小型化:半導體激光器的(de)體積(ji)小,重量輕,可以(yi)方便地集成在(zai)各種設備中(zhong),如光纖(xian)通信、激光打印機、激光讀寫(xie)光驅等(deng)。
2、高效率:半導體激(ji)光器(qi)的(de)電-光轉換(huan)效率(lv)高(gao),能(neng)將(jiang)輸入(ru)的(de)電能(neng)高(gao)效地轉化為光能(neng),相(xiang)對(dui)于其他類型的(de)激(ji)光器(qi)有(you)更低的(de)功耗和更高(gao)的(de)功率(lv)輸出。
3、長壽命: 半導體激光器具有較長(chang)的(de)工作壽命,能夠持(chi)續(xu)穩定地工作數千(qian)小(xiao)時甚至更長(chang)時間。
4、快速響應:半導體激光器(qi)的開關速(su)度較(jiao)快,可以(yi)在納秒級(ji)別進行調(diao)制和調(diao)制解調(diao),適用于高速(su)光通信和光存儲(chu)等領(ling)域。
5、容易調諧:半(ban)導體激光器具有較寬的工作波(bo)長范圍,通過改變電流、溫(wen)度(du)和施加(jia)外界的光學調制,可以實現對激光波(bo)長的調諧。
6、相干性:半(ban)導體激光(guang)器的輸(shu)出是(shi)相干光(guang),光(guang)束質量高(gao),光(guang)束模式(shi)穩定,光(guang)學特性優異。
7、低成本:由于半(ban)導體激光器制造工(gong)藝成熟,成本較低(di),容易大規模生產(chan),因此價格相對較低(di)。
二、半導體激光器的工作特性介紹
半導體激(ji)光器的(de)主要工(gong)作(zuo)特(te)性(xing)包括U-I 特(te)性(xing)、P-I 特(te)性(xing)、閾(yu)值特(te)性(xing)和溫度(du)特(te)性(xing)等。
1、半導體激光器的U-I特性
半導(dao)(dao)體激(ji)光(guang)器的(de)伏(fu)安特性(xing)類似(si)于二極管。U-I特性(xing)曲線(xian)可以反映其PN結(jie)的(de)優劣,用來估算其等(deng)效(xiao)電(dian)阻(zu)(zu)值(zhi)。半導(dao)(dao)體激(ji)光(guang)器通電(dian)后,兩端(duan)產生(sheng)正(zheng)向(xiang)電(dian)壓U。當(dang)正(zheng)向(xiang)電(dian)壓U較(jiao)小(xiao)時(shi),外電(dian)場無(wu)法克服PN結(jie)內電(dian)場對多數載流子擴散(san)運動的(de)阻(zu)(zu)力,因而電(dian)流很小(xiao);當(dang)正(zheng)向(xiang)電(dian)壓U足夠(gou)大(da)時(shi),內電(dian)場被明顯減(jian)弱(ruo),電(dian)流逐漸成線(xian)性(xing)增大(da)。
2、半導體激光器的P-I特性
理想(xiang)的(de)半導體(ti)激光器的(de)P-I特性(xing)(xing)(xing):隨著驅(qu)動電流(liu)I的(de)不斷增(zeng)大,輸出光功率P不斷增(zeng)大,但它們之間(jian)的(de)關系(xi)(xi)并非簡(jian)單的(de)線(xian)性(xing)(xing)(xing)關系(xi)(xi)。在設計半導體(ti)激光器的(de)驅(qu)動系(xi)(xi)統時,了解和(he)掌(zhang)握其P-I特性(xing)(xing)(xing)是非常(chang)重要(yao)的(de)。
3、半導體激光器的閾值特性
在(zai)半導體(ti)激(ji)(ji)光(guang)器的(de)工(gong)作中(zhong),開(kai)始輸出激(ji)(ji)光(guang)的(de)臨界驅動電(dian)流(liu)(liu)值被稱為閾值電(dian)流(liu)(liu)。只有當驅動電(dian)流(liu)(liu)大于閾值電(dian)流(liu)(liu)時,半導體(ti)激(ji)(ji)光(guang)器才能正(zheng)常工(gong)作并輸出激(ji)(ji)光(guang)。因(yin)此(ci),閾值電(dian)流(liu)(liu)是半導體(ti)激(ji)(ji)光(guang)器的(de)重要(yao)工(gong)作特性。
4、溫度特性
閾(yu)值(zhi)電(dian)流隨溫度(du)增加而增大,尤其是長波(bo)段InGaAsP激光器對(dui)溫度(du)更敏感。