半导体激光器ld有哪些特性
A. 5.请分别描述半导体发光二极管LED和半导体激光器LD的结构、工作原理,并说明它们的特性差别
它们的结构简单说就是三明治的夹心结构,中间的夹心是有源区。
二者的结构上是相似的,但是LED没有谐振腔,LD有谐振腔。
LD工作原理是基于受激辐射、LED是基于自发辐射。
LD发射功率较高、光谱较窄、直接调制带宽较宽,而LED发射功率较小、光谱较宽、直接调制带宽较窄。
B. 比较ld和led的特点
led
俗称半导体发光二极管;
ld
俗称半导体激光二极管。
两者的发光机制没有本质的区别,即:
通过正向偏置电流驱动,使半导体p区和n区的交界处(即pn结产生粒子激励,电子及带电空穴在电流驱动下往高能级跃迁,然后又从高能级回复到低能级,同时释放一个光子,即实现其发光。
激光器的工作存在与普通光源不同之处在于,它同时需要
激光工作物质(这在半导体激光二极管ld中,激光工作物质即为半导体材料),
泵浦(即外加的能量源),谐振腔。
ld和led
的工作时,其体系结构中都存在半导体工作物质和泵浦源,唯一不同的是,ld在其外层通过自然解理形成一重谐振腔,该谐振腔有一定的发光门限条件(即阈值条件)
当达到这个条件是,激光器才开始粒子数反转受激发光。
当ld的驱动还没达到阈值条件时,它的发光机理其实和led是没有明显区别的。
在光束质量方面,led发出的光束简并度次于ld,换句话说,即ld发出的光具备较好的波长特性、方向准直特性、相位特性等..
C. 有关激光器LD的介绍
两种激光器FP激光器是以FP腔为谐振腔,发出多纵模相干光的半导体发光器件。这类器件的特点;输出光功率大、发散角较小、光谱较窄、调制速率高,适合于较长距离通信。
FP激光器有以下性能参数:
工作波长:激光器发出光谱的中心波长。
光谱宽度:多纵模激光器的均方根谱宽。
阈值电流:当器件的工作电流超过阈值电流时激光器发出相干性很好的激光。
输出光功率:激光器输出端口发出的光功率。
DFB 激光器性能参数
DFB激光器是在FP激光器的基础上采用光栅虑光器件使器件只有一个纵模输出,此类器件的特点:输出光功率大、发散角较小、光谱极窄、调制速率高,适合于长距离通信。多用在1550nm波长上,速率为2.5G以上。
DFB激光器有以下性能参数:
工作波长:激光器发出光谱的中心波长。
边模抑制比:激光器工作主模与最大边模的功率比。
-20dB光谱宽度:由激光器输出光谱的最高点降低20dB处光谱宽度。
阈值电流:当器件的工作电流超过阈值电流时激光器发出相干性很好的激光。
输出光功率:激光器输出端口发出的光功率。
D. 比较LD 和LED功率电流特性
LED 俗称半导体发光二极管;
LD 俗称半导体激光二极管。
两者的发光机制没有本质的区别,即: 通过正向偏置电流驱动,使半导体P区和N区的交界处(即PN结产生粒子激励,电子及带电空穴在电流驱动下往高能级跃迁,然后又从高能级回复到低能级,同时释放一个光子,即实现其发光。
激光器的工作存在与普通光源不同之处在于,它同时需要 激光工作物质(这在半导体激光二极管LD中,激光工作物质即为半导体材料), 泵浦(即外加的能量源),谐振腔。
LD和LED 的工作时,其体系结构中都存在半导体工作物质和泵浦源,唯一不同的是,LD在其外层通过自然解理形成一重谐振腔,该谐振腔有一定的发光门限条件(即阈值条件) 当达到这个条件是,激光器才开始粒子数反转受激发光。 当LD的驱动还没达到阈值条件时,它的发光机理其实和LED是没有明显区别的。
在光束质量方面,LED发出的光束简并度次于LD,换句话说,即LD发出的光具备较好的波长特性、方向准直特性、相位特性等..
E. 半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)的的相同点和不同点
第一、不同点:
半导体发光二极管与半导体激光器最大的不同是半导体发光二极管没有谐回振腔,是无阈值器件答,它的发光只限于自发辐射过程,发出的是荧光,半导体发光二极管最大的特点是:光谱较宽、线性好、温度特性好、耦合效率低。
第二、相同点:都是电流驱动发光,不同的是LD内有谐振腔,发出的光是激光,单色性更好。
F. 半导体激光器ld的输出特性中,其阀值电流是怎么回事
就是指阈值电流以下的电流不能激发LD的输出特性,没有激光输出,有一些会有荧光输出,当电流增大到阈值电流以上,激光开始输出,并且随着电流增大,功率近似线性增大
G. 半导体发光二极管LED和半导体激光器LD的结构、工作原理是什么它们的特性差别是什么
它们的结构简单说就是三明治的夹心结构,中间的夹心是有源区。
二者的结专构上是相似的,但是LED没有谐振属腔,LD有谐振腔。
LD工作原理是基于受激辐射、LED是基于自发辐射。
LD发射功率较高、光谱较窄、直接调制带宽较宽,而LED发射功率较小、光谱较宽、直接调制
带宽较窄。
激光器的工作存在与普通光源不同之处在于,它同时需要 激光工作物质(这在半导体激光二极管LD中,激光工作物质即为半导体材料), 泵浦(即外加的能量源),谐振腔。
LD和LED 的工作时,其体系结构中都存在半导体工作物质和泵浦源,唯一不同的是,LD在其外层通过自然解理形成一重谐振腔,该谐振腔有一定的发光门限条件(即阈值条件) 当达到这个条件是,激光器才开始粒子数反转受激发光。 当LD的驱动还没达到阈值条件时,它的发光机理其实和LED是没有明显区别的。
H. 半导体激光器LD输出光功率特性(P-I特性)中的扭折现象是什么原因
半导体都是非线性元件
我不知道你指的是什么
应该和能级有关
都会有 只不过线形范围的问题
I. 半导体激光器有哪些特性
根据固体的能带理论,半导体材料中电子的能级形成能带。高能量的为导带,低能量的为价带,两带被禁带分开。引入半导体的非平衡电子-空穴对复合时,把释放的能量以发光形式辐射出去,这就是载流子的复合发光。
一般所用的半导体材料有两大类,直接带隙材料和间接带隙材料,其中直接带隙半导体材料如GaAs(砷化镓)比间接带隙半导体材料如Si有高得多的辐射跃迁几率,发光效率也高得多。
半导体复合发光达到受激发射(即产生激光)的必要条件是:①粒子数反转分布分别从P型侧和n型侧注入到有源区的载流子密度十分高时,占据导带电子态的电子数超过占据价带电子态的电子数,就形成了粒子数反转分布。②光的谐振腔在半导体激光器中,谐振腔由其两端的镜面组成,称为法布里一珀罗腔。③高增益用以补偿光损耗。谐振腔的光损耗主要是从反射面向外发射的损耗和介质的光吸收。
半导体激光器是依靠注入载流子工作的,发射激光必须具备三个基本条件:
(1)要产生足够的 粒子数反转分布,即高能态粒子数足够的大于处于低能态的粒子数;
(2)有一个合适的谐振腔能够起到反馈作用,使受激辐射光子增生,从而产生激光震荡;
(3)要满足一定的阀值条件,以使光子增益等于或大于光子的损耗。
半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈,产生光的辐射放大,输出激光。
半导体激光器优点:体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高等。http://ic.big-bit.com/
J. 详细说说LD(半导体激光器)和LED(发光二极管)在产品运用上的区别和优略势
1)两者都是光源,区别在于发光的功率不同。
2) 辐照角度,或者说色散角度不版同,决定了使用权时是否需要加透镜准直;也意味着光源照射物体的远近区别。
3) 安全性:LED不需要注意太多,除非是紫外的;LD需要注意使用安全,强光会伤害眼睛
4)成本价格:相差很大
5)长期使用可靠性:都是半导体器件,比较可靠;如果LED的光学组件老化不是很快,那么差别不大
6)电源:大电流恒流驱动与小电流恒压驱动
7)光谱:都是线光谱,LED的线宽宽些
8)响应速率:如果都是GaAs的材料,响应速率差别不大,波形上升沿调制相差不大(我个人观点,未实际测量过)
9)发光功率衰退,这两种器件都有,所以,一般考虑的是老化后使用时的功率
10)应用方面,个人感觉是民用和仪器使用方面的差别,要求重复性好,可靠性高,就用LD。
其它的,我也暂时想不到了,呵呵。