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哪些是典型的双异质结半导体激光器

发布时间: 2021-01-09 21:18:00

Ⅰ 为什么双异质结半导体激光器比同质结半导体激光器有低得多的阈值电流密度

异质结就是由带隙及折射率都不同的两种半导体材料构成的PN结。同质专结就是同一属种半导体形成的结。双异质结是利用不同折射率的材料对光波进行限制,利用不同带隙的材料对载流子进行限制。拿P-P-N型双异质结激光器来说,注入到“结”界面处的载流子受到异质结的阻挡,形成很好的侧向限制,产生所谓的超注入现象。这就像是十字路口堵车一样,这些载流子挤在一块,导致密度显著增加,只要加很小的泵浦电压即可以实现粒子束反转。而同质结激光器则没有这种情况,它的能带图不像双异质结的那样在“结”处有褶皱,而是平坦的,载流子不会在“结”处拥堵,密度远小于双异质结在“结”处的载流子密度。这导致了泵浦时它们阈值电流密度的差异。
楼主要好好学习...

Ⅱ 光纤激光器和半导体激光器的区别

光纤抄激光器和半导体激光器的区别就是他们发射激光的介质材料不同。光纤激光器使用的增益介质是光纤,半导体激光器使用的增益介质是半导体材料,一般是砷化镓,铟镓申等。(同理,固体激光器的增益介质一般是晶体或者玻璃,陶瓷等。气体的就是使用氦氖气,二氧化碳等。)半导体激光器的发光机理是粒子在导带和价带之间跃迁产生光子,因为是半导体,所以使用电激励即可,是直接的电光转换。而光纤不能够直接实现电光转换,需要用光来泵浦增益介质(一般用激光二极管泵浦),它实现的是光光转换。
光纤激光器散热好,一般风冷即可。半导体激光器受温度影响非常大,当功率较大是,需要水冷。
半导体激光器就是用固体激光材料作为工作物质的激光器。一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。这类激光器所采用的固体工作物质,是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。

Ⅲ 半导体激光器有什么用途

半导体激光材料有几十种,最成熟的有砷化镓和镓铝砷等。由于半导体激版光器体权积小、重量轻、寿命长、效率高和结构简单,所以,在航天器、飞机、军舰、车辆上应用特别适宜。这种激光器工作波长范围宽,而且可以通过外加电场、磁场、温度和压力等改变激光的波长,调谐控制方便。由于半导体激光器制作得小巧玲珑,总功率不高,适合于低功率系统使用。

此外,还有功率巨大的化学激光器、短波准分子激光器和自由电子激光器等。

Ⅳ 为什么半导体激光器快轴方向发散角远远大于慢轴方向

半导体激光器发光一般长条的,快轴方向的发光被压缩小了,所以发散角就要大于慢轴方向了
激光器的光斑越小发散角越大了

Ⅳ 同质结半导体激光器和异质结半导体激光器的分别是什么各自的特点是什么

同质结就是同种材料通过不同参杂形成PN结,异质结就是不同种材料通过参杂形成的PN结。

Ⅵ 简诉半导体激光器的构成及各部分作用

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器,由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。 半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。


半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。.其工作原理是通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式。电注入式半导体激光器,一般是由砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。在半导体激光器件中,性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。


半导体激光器的核心发光部分为激光二极管,是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高半导体激光器的内、外部量子效率。常规Φ5mm型半导体激光器封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;管芯折射率与空气折射率相关太大,致使管芯内部的全反射临界角很小,其有源层产生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光损失,选用相应折射率的环氧树脂作过渡,提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性,绝缘性,机械强度,对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜,可使光集中到半导体激光器的轴线方向,相应的视角较小;如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型,其相应视角将增大。


核心零件激光二极管:

Ⅶ 半导体激光器和激光器的区别

激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激发的物质中放大或振荡发射的器件。
激光工作物质是指用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系,有时也称为激光可携式激光器增益媒质,它们可以是固体(晶体、玻璃)、气体(原子气体、离子气体、分子气体)、半导体和液体等媒质。
激光工作物质的主要要求,是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转,并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去;为此,要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器,由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。 半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。
半导体激光器的分类
(1)异质结构激光器
(2)条形结构激光器
(3)GaAIAs/GaAs激光器
(4)InGaAsP/InP激光器
(5)可见光激光器
(6)远红外激光器
(7)动态单模激光器
(8)分布反馈激光器
(9)量子阱激光器
(10)表面发射激光器
(11)微腔激光器

Ⅷ 发光二极管和半导体激光器的优缺点是什么

发光二极管
它的优点:亮度高、工作电压低、功耗小、微型化、易与集成电专路匹配、驱属动简单、寿命长、耐冲击、性能稳定。
在电工仪器及控制设备中广泛用作信号、状态指示、数码显示以及各种图形显示等。
它的主要缺点是LED的价位很高,尤其是高亮度级的或特殊颜色的。

半导体激光器
前苏联科学家H.Γ.巴索夫于1960年发明了半导体激光器。半导体激光器的结构通常由P层、N层和形成双异质结的有源层构成。其特点是:尺寸小,耦合效率高,响应速度快,波长和尺寸与光纤尺寸适配,可直接调制,相干性好。

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