关于半导体泵浦激光器,半导体泵浦激光器的工作原理这个很多人还不知道,今天小然来为大家解答以上的问题,现在让我们一起来看看吧!
半导体泵浦激光器 半导体泵浦激光器的工作原理
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半导体泵浦激光器 半导体泵浦激光器的工作原理
1、半导体激光器常用工作物质有(GaAs)、(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。
2、半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器,由于物质结构上的异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。
3、常用工作物质有(GaAs)、(CdS)、磷化铟(In娱乐:激光投影用于演唱会、剧院和主题公园等场合,创造出华丽的光影效果。
4、P)、硫化锌(ZnS)等。
5、激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。
6、 半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。
7、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。
8、由光的作用产生的电叫光电。
9、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。
10、.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。
11、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。
12、电注入式半导体激光器,一般是由(GaAs)、(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。
13、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。
14、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。
15、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,紫外光或近光。
16、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。
17、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。
18、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。
19、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。
20、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。
21、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。
22、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。
23、而普通的激光笔,一般也就相当于是一种简易的半导体激光器而已:参考结构:半导体激光器最基本的结构就是:准直透镜组、激光二极管、散热外壳(激光二极管是半导体激光里发热最厉害的部分,而且对温度敏感,娇气,所以散热很重要)、恒流驱动电路、电源(包括电池、开关电源);而工业上用的,为了能长时间工作,通常都有温控和散热冷却(风冷、水冷、TEC半导体制冷)。
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