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半導體雷射器的優點 半導體雷射器工作原理

半導體鐳射在1962年被成功激發, 在1970年實現室溫下連續輸出。 後來經過改良, 開發出雙異質接合型鐳射及條紋型構造的鐳射二極體等, 廣泛使用於光纖通信、光碟、雷射印表機、鐳射掃描器、鐳射指示器(鐳射筆), 是目前生產量最大的雷射器。 下面小編就給大家介紹一下半導體雷射器的優點及工作原理, 一起來看看吧。

導體雷射器工作原理

根據固體的能帶理論, 半導體材料中電子的能級形成能帶。 高能量的為導帶, 低能量的為價帶, 兩帶被禁帶分開。 引入半導體的非平衡電子-空穴對複合時, 把釋放的能量以發光形式輻射出去,

這就是載流子的複合發光。

一般所用的半導體材料有兩大類, 直接帶隙材料和間接帶隙材料, 其中直接帶隙半導體材料如GaAs(砷化鎵)比間接帶隙半導體材料如Si有高得多的輻射躍遷幾率, 發光效率也高得多。

半導體複合發光達到受激發射(即產生鐳射)的必要條件是:

①粒子數反轉分佈分別從P型側和n型側注入到有源區的載流子密度十分高時, 佔據導帶電子態的電子數超過佔據價帶電子態的電子數, 就形成了粒子數反轉分佈。

②光的諧振腔在半導體雷射器中, 諧振腔由其兩端的鏡面組成, 稱為法布裡一珀羅腔。

③高增益用以補償光損耗。 諧振腔的光損耗主要是從反射面向外發射的損耗和介質的光吸收

半導體雷射器是依靠注入載流子工作的, 發射鐳射必須具備三個基本條件:

(1)要產生足夠的 粒子數反轉分佈, 即高能態粒子數足夠的大於處於低能態的粒子數;

(2)有一個合適的諧振腔能夠起到回饋作用, 使受激輻射光子增生, 從而產生鐳射震盪;

(3)要滿足一定的閥值條件, 以使光子增益等於或大於光子的損耗。

半導體雷射器工作原理是激勵方式, 利用半導體物質(即利用電子)在能帶間躍遷發光, 用半導體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡, 組成諧振腔, 使光振盪、回饋, 產生光的輻射放大, 輸出鐳射。

半導體雷射器的優點

半導體二極體雷射器是最實用最重要的一類雷射器。 它的優點是體積小、重量輕、可靠性好、使用壽命長、功耗低。 此外, 半導體雷射器採用低電壓恒流供電方式, 電源故障率低、使用安全, 維修成本低。 目前, 半導體雷射器的使用數量居所有雷射器之首, 某些重要的應用領域, 過去常用的其他雷射器, 已逐漸被半導體雷射器所取代。

從上述內容可以看出半導體雷射器和其他雷射器相比之下, 是出眾了點, 也可謂說是首領, 所以也被更加廣泛的應用在了生活中, 說明它的方便與人, 而它的優勢被人良好的發揮了出來, 給人們的生活帶來的很大的便捷。

以上就是小編為大家帶來的介紹,

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