一、半導體激光器的特點有哪些 ?
半導體激光器(Also known as semiconductor laser)是(shi)一(yi)種基(ji)于(yu)半導體材料工(gong)作的激光器。它具有以下(xia)特點:
1、小型化:半(ban)導(dao)體(ti)激光(guang)器的體(ti)積小,重(zhong)量輕(qing),可以(yi)方便(bian)地集成(cheng)在各種設備中(zhong),如光(guang)纖通信(xin)、激光(guang)打印(yin)機(ji)、激光(guang)讀寫光(guang)驅(qu)等。
2、高效率:半導體激光(guang)器的電-光(guang)轉換效率(lv)高,能將輸(shu)入的電能高效地(di)轉化為(wei)光(guang)能,相對于其他類型的激光(guang)器有更(geng)低(di)的功耗和更(geng)高的功率(lv)輸(shu)出。
3、長壽命: 半導體激光器具有(you)較長的工作壽命,能夠持續穩(wen)定地(di)工作數(shu)千小時甚(shen)至更長時間。
4、快速響應:半導體(ti)激光(guang)器(qi)的(de)開(kai)關速度較快,可(ke)以在納秒級別(bie)進行(xing)調(diao)(diao)制和(he)調(diao)(diao)制解調(diao)(diao),適用(yong)于高速光(guang)通信和(he)光(guang)存儲(chu)等領域。
5、容易調諧:半導體激光(guang)器具有(you)較(jiao)寬的(de)工作波(bo)長(chang)范圍,通(tong)過(guo)改變電流、溫(wen)度和施加外(wai)界的(de)光(guang)學調制,可以實現對激光(guang)波(bo)長(chang)的(de)調諧。
6、相干性:半導體(ti)激(ji)光器的輸出是相干(gan)光,光束質量(liang)高,光束模式穩定,光學特性優異(yi)。
7、低成本:由于半(ban)導(dao)體激光(guang)器制(zhi)造工藝成(cheng)熟,成(cheng)本較低(di),容(rong)易大(da)規模生產,因(yin)此價格相(xiang)對較低(di)。
二、半導體激光器的工作特性介紹
半導體(ti)激光器(qi)的(de)主要工作(zuo)特(te)性包括U-I 特(te)性、P-I 特(te)性、閾(yu)值特(te)性和溫度特(te)性等。
1、半導體激光器的U-I特性
半導體激光器(qi)的(de)伏(fu)安特性(xing)類(lei)似于二極管。U-I特性(xing)曲線可以反映其PN結的(de)優(you)劣,用(yong)來估(gu)算其等效電(dian)(dian)(dian)(dian)阻值(zhi)。半導體激光器(qi)通電(dian)(dian)(dian)(dian)后,兩端產生正向電(dian)(dian)(dian)(dian)壓U。當正向電(dian)(dian)(dian)(dian)壓U較(jiao)小時(shi),外電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)無法克服(fu)PN結內電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)對(dui)多數載流子擴散運動的(de)阻力,因而(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)流很小;當正向電(dian)(dian)(dian)(dian)壓U足(zu)夠大(da)時(shi),內電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)被明顯減弱,電(dian)(dian)(dian)(dian)流逐漸(jian)成線性(xing)增(zeng)大(da)。
2、半導體激光器的P-I特性
理想的(de)半導體激(ji)光(guang)器(qi)的(de)P-I特性:隨著驅動電(dian)流I的(de)不(bu)斷增大,輸出(chu)光(guang)功率P不(bu)斷增大,但(dan)它(ta)們之間的(de)關(guan)系(xi)(xi)并非簡單的(de)線性關(guan)系(xi)(xi)。在設計半導體激(ji)光(guang)器(qi)的(de)驅動系(xi)(xi)統時,了解和掌(zhang)握其P-I特性是非常重要的(de)。
3、半導體激光器的閾值特性
在半(ban)導(dao)體激光(guang)器(qi)的(de)工作(zuo)中,開始輸出激光(guang)的(de)臨界(jie)驅(qu)(qu)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)值被稱為閾(yu)值電(dian)(dian)流(liu)。只有當(dang)驅(qu)(qu)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)大于閾(yu)值電(dian)(dian)流(liu)時(shi),半(ban)導(dao)體激光(guang)器(qi)才能正常工作(zuo)并輸出激光(guang)。因(yin)此,閾(yu)值電(dian)(dian)流(liu)是半(ban)導(dao)體激光(guang)器(qi)的(de)重(zhong)要工作(zuo)特性(xing)。
4、溫度特性
閾(yu)值電流隨溫(wen)(wen)度增加(jia)而(er)增大,尤其(qi)是長波段(duan)InGaAsP激(ji)光器對溫(wen)(wen)度更敏(min)感。