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半導體激光器的特點有哪些 半導體激光器的工作特性介紹

本文章由注冊用戶 時代工業(yè)園 上傳提供 2024-04-22 評論 發(fā)布 糾錯/刪除 版權聲明 0
摘要:半導體激光器是用半導體材料作為工作物質的一類激光器,由于物質結構上的差異,產(chǎn)生激光的具體過程比較特殊。常用材料有砷化鎵(GaAs)、硫化鎘(CdS)、磷化銦(InP)、硫化鋅(ZnS)等。激勵方式有電注入、電子束激勵和光泵浦三種形式。接下來本文將帶來半導體激光器的特點有哪些以及半導體激光器的工作特性介紹,一起到文中來看看吧!

一、半導體激光器的特點有哪些 ?

半導體激光器(Also known as semiconductor laser)是一種基于半導體材料工作的激光器。它具有以下特點:

1、小型化:半導體激光器的體積小,重量輕,可以方便地集成在各種設備中,如光纖通信、激光打印機、激光讀寫光驅等。

2、高效率:半導體激光器的電-光轉換效率高,能將輸入的電能高效地轉化為光能,相對于其他類型的激光器有更低的功耗和更高的功率輸出。

3、長壽命: 半導體激光器具有較長的工作壽命,能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作數(shù)千小時甚至更長時間。

4、快速響應:半導體激光器的開關速度較快,可以在納秒級別進行調制和調制解調,適用于高速光通信和光存儲等領域。

5、容易調諧:半導體激光器具有較寬的工作波長范圍,通過改變電流、溫度和施加外界的光學調制,可以實現(xiàn)對激光波長的調諧。

6、相干性:半導體激光器的輸出是相干光,光束質量高,光束模式穩(wěn)定,光學特性優(yōu)異。

7、低成本:由于半導體激光器制造工藝成熟,成本較低,容易大規(guī)模生產(chǎn),因此價格相對較低。

二、半導體激光器的工作特性介紹

半導體激光器的主要工作特性包括U-I 特性、P-I 特性、閾值特性和溫度特性等。

1、半導體激光器的U-I特性

半導體激光器的伏安特性類似于二極管。U-I特性曲線可以反映其PN結的優(yōu)劣,用來估算其等效電阻值。半導體激光器通電后,兩端產(chǎn)生正向電壓U。當正向電壓U較小時,外電場無法克服PN結內(nèi)電場對多數(shù)載流子擴散運動的阻力,因而電流很??;當正向電壓U足夠大時,內(nèi)電場被明顯減弱,電流逐漸成線性增大。

2、半導體激光器的P-I特性

理想的半導體激光器的P-I特性:隨著驅動電流I的不斷增大,輸出光功率P不斷增大,但它們之間的關系并非簡單的線性關系。在設計半導體激光器的驅動系統(tǒng)時,了解和掌握其P-I特性是非常重要的。

3、半導體激光器的閾值特性

在半導體激光器的工作中,開始輸出激光的臨界驅動電流值被稱為閾值電流。只有當驅動電流大于閾值電流時,半導體激光器才能正常工作并輸出激光。因此,閾值電流是半導體激光器的重要工作特性。

4、溫度特性

閾值電流隨溫度增加而增大,尤其是長波段InGaAsP激光器對溫度更敏感。

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