半导体激光器的发射波长与哪些因素有关
❶ 光纤耦合的半导体激光器的输出光亮度和什么因素有关(浙大光学工程考研题)
光纤耦合的半导体激光器的输出光亮度也就是指光纤尾纤输出的光亮度。
光亮度是内表示发光面明亮程度容的,指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比,单位是坎德拉/平方米。
所以这里能找到相关项:发光强度、方向、光纤类型。
发光强度主要与半导体芯片的出光功率及耦合效率有关,如果光纤长度很长还得考虑光纤损耗。
而对于光纤来说,光纤的NA是一定的,如果波长不变,发散角是不变的。但激光器是可调谐半导体激光器或者芯片工作温度发生变化,这些会导致输出波长变化。
光纤分为单模光纤和多模光纤,单模光纤芯径小,几个微米,而多模光纤芯径大,50um 以上,这样发光面就有不小的差别。
综上
光纤耦合的半导体激光器的输出光亮度 是在不考虑波长的情况下 激光器芯片输出功率越高,耦合效率越大,使用的光纤芯径越小,亮度越大。
❷ 全固态激光器输出波长与哪些因素有关
增益介质的增益带宽,腔的频率选择,pump电流,温度
❸ 激光器输出功率与哪些因素有关
激光器输出功率与下面的因素有关:
(1)灯的功率的衰减。氪灯做为耗材,其效率在大功率使用下会跟着使用时间慢慢衰减,灯功率的下降也会对激光功率的不乱造成影响。另外因为普通的纯清水中含有大量的微生物和各种离子,所以在高温的灯管壁上轻易附着这些杂质,也造成了灯的效率的降低。
(2)激光晶体的模体积。激光功率的大小和激光晶体中的模体积成正比,模体积越大激光功率也就越大。但跟着注入电功率的增加,晶体的热效应也随之严峻,导致晶体模体积发生变化,影响激光功率输出。
(3)谐振腔腔镜的受热形变。对称的平行平面腔在晶体中具有较大的模体积,而跟着功率的增加,镜片的受热形变导致腔型发生改变,从不乱腔过渡为非稳腔,因此影响激光功率的输出。
另外,在激光器运行的时候,激光器会产生一定的热量需要配套冷水机对其进行冷却降温,可以选择双温双泵冷水机。
❹ 半导体激光器为什么温度会影响其输出波长,
用倍频晶体的分离晶体式的半导体激光器,温度变化会影响波长,因为温度变化回会造成答热胀冷缩,改变倍频晶体的微观结构,从而改变波长,如果是半导体激光二极管直接发光的,波长变化受温度影响较小,但无论是那种半导体激光器,发光功率受温度的影响都是较大的
温度越高,波长越长
❺ 光纤激光器的输出波长由什么决定
光纤激光器的输出波长由增益介质决定的,就是说选用什么样的掺杂光纤,最常的两种版波长分别是1064nm和权1550nm。
典型的掺Er3+光纤激光器在1 536和1 550nm处可调谐14nm.
以掺Nd3+石英光纤激光器为例,应用808nm波长的AlGaAs(铝镓砷)半导体激光器为泵浦源,光纤激光器的激光发射波长为1064nm。
光纤激光器(Fiber Laser)是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。
❻ 半导体激光器 有源区的折射率为什么和频率有关
半导体激光器的调制带宽是指可以输出的或者加载的最高信号速率(对数字信号而言),或者是输出(或加载的)模拟信号的最大带宽。
提高激光器的调制带宽,可以采取以下措施:
①有源区采用应变(抵偿)多量子阱结构-量子阱激光器阱材料由于在平行于阱面方向受到双轴压应变和垂直于阱面方向的拉伸应变,其价带顶的重空穴能级上升,而且这种价带发生退简并,使电子从自旋轨道分裂带向重孔穴带的跃迁几率近似等于零,使室温下的俄歇复合几率减小,从而导致这种量子阱激光器的阈值电流下降,线宽增强因子减小以及弛豫振荡频率、调制带宽、微分增益系数显著提高。
②有源区p型掺杂 p型掺杂可减小穿过SCH区域时的空穴输运,这对高速量子阱器件是主要的限制;p型掺杂可以得到非常高的微分增益,并且使量子阱中载流子的分布更加均匀。 若有源区Zn掺杂浓度接近1018cm-3时,其3dB带宽可达25GHz而且掺杂还可使器件的振荡频率增加到30GHz腔长为300μm此外,重掺杂还有利于降低线宽增强因子和进一步提高微分增益,这些都有利于提高器件的调制特性。
③降低电学寄生参数-为了降低高速激光器的电学寄生参数,尤其是寄生电容,可采用半绝缘Fe-InP再生长掩埋技术,同时还需减小电极面积;采用自对准窄台面结构(SA -CM以减小器件的寄生电容。人们还常利用填充聚酰亚胺的方法来减小寄生电容。
④提高激光器内部光子浓度和微分增益-增加激光器腔内的光子浓度,可增加本征谐振频率。利用DFB结构使激射波长与增益峰波长为负失谐(-10nm可以提高微分增益,这些都可以增加-3dB调制带宽。 以上分析了限制半导体激光器高速调制特性的因素以及提高激光器调制带宽的途径,这些因素之间与其静态特性之间是相互影响的所以在设计高速激光器时,还需考虑其他特性,如阈值、温度特性等。
❼ 激光发射器 影响激光波长的决定因素是什么啊
激光器有三大系统,能量供应系统(激励系统,泵浦系统),谐振腔,工作物质。工作物质决定波长。
❽ 什么是物体表面的发射率它与哪些因素有关
答:实际物体的辐射力与同温度下黑体辐射力之比称为该物体的发射率,物体的发射率只取决于物体的表面特性(物体的种类、表面状况和温度),而与外界条件无关。
❾ DFB激光器的输出波长由什么决定
DFB激光器波长复的筛选和调谐简单制地说:
筛选:由内置光栅决定,一般DFB会内置半导体光栅或者金属光栅,这个光栅类似谐振腔,这个腔由带不同反射率的镜面、折射率、腔长度决定。L=mλ/2n(L腔长度,m模数,λ波长,n折射率),通过设置腔长,折射率和选择激光模数即可筛选出所要的波长。
调谐:调谐波长靠的是光栅折射率的变化实现的,△λ=λ/n*△n,当折射率变化的时候,DFB激光器的输出波长也随着变化,折射率的变化1)靠改变光栅的温度实现,比较慢,2)靠改变输入电流改变,比较快。
个人陋见,请指点。
❿ 半导体激光器输出功率受哪些因素影响和限制
半导体激光器输出功率与下面的因素有关:
(1)灯的功率的衰减。氪灯做为耗材,其效率在专大功率使用下会跟着属使用时间慢慢衰减,灯功率的下降也会对激光功率的不乱造成影响。另外因为普通的纯清水中含有大量的微生物和各种离子,所以在高温的灯管壁上轻易附着这些杂质,也造成了灯的效率的降低。
(2)激光晶体的模体积。激光功率的大小和激光晶体中的模体积成正比,模体积越大激光功率也就越大。但跟着注入电功率的增加,晶体的热效应也随之严峻,导致晶体模体积发生变化,影响激光功率输出。
(3)谐振腔腔镜的受热形变。对称的平行平面腔在晶体中具有较大的模体积,而跟着功率的增加,镜片的受热形变导致腔型发生改变,从不乱腔过渡为非稳腔,因此影响激光功率的输出。
另外,在半导体激光器运行的时候,激光器会产生一定的热量需要配套冷水机对其进行冷却降温,可以选择双温双泵冷水机。