一,、半導(dǎo)體激光器工作原理
半導(dǎo)體激光器工作原理是激勵方式,利用半導(dǎo)體物質(zhì)(即利用電子)在能帶間躍遷發(fā)光,,用半導(dǎo)體晶體的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡,,組成諧振腔,使光振蕩,、反饋,,產(chǎn)生光的輻射放大,輸出激光,。
半導(dǎo)體激光器是依靠注入載流子工作的,,發(fā)射激光必須具備三個基本條件:
1、要產(chǎn)生足夠的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布,,即高能態(tài)粒子數(shù)足夠的大于處于低能態(tài)的粒子數(shù),;
2、有一個合適的諧振腔能夠起到反饋作用,,使受激輻射光子增生,,從而產(chǎn)生激光震蕩;
3,、要滿足一定的閥值條件,,以使光子增益等于或大于光子的損耗。
二,、半導(dǎo)體激光器和光纖激光器一樣嗎
半導(dǎo)體激光器和光纖激光器是不一樣的,。
1、介質(zhì)材料不同
光纖激光器和半導(dǎo)體激光器的區(qū)別就是他們發(fā)射激光的介質(zhì)材料不同,。光纖激光器使用的增益介質(zhì)是光纖,,半導(dǎo)體激光器使用的增益介質(zhì)是半導(dǎo)體材料,一般是砷化鎵,,銦鎵申等,。
2、發(fā)光機理不同
半導(dǎo)體激光器的發(fā)光機理是粒子在導(dǎo)帶和價帶之間躍遷產(chǎn)生光子,,因為是半導(dǎo)體,所以使用電激勵即可,,是直接的電光轉(zhuǎn)換,。而光纖不能夠直接實現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換,需要用光來泵浦增益介質(zhì)(一般用激光二極管泵浦),,它實現(xiàn)的是光光轉(zhuǎn)換,。
3,、散熱性能不同
光纖激光器散熱好,一般風(fēng)冷即可,。半導(dǎo)體激光器受溫度影響非常大,,當(dāng)功率較大時,需要水冷,。
4,、主要特性不同
光纖激光器的主要特性是器件體積小,靈活,。激光輸出譜線多,,單色性好,調(diào)諧范圍寬,。并且其性能與光偏振方向無關(guān),,器件與光纖的耦合損耗小。轉(zhuǎn)換效率高,,激光閾值低,。光纖的幾何形狀具有很低的體積和表面積,再加上在單模狀態(tài)下激光與泵浦可充分耦合,。
半導(dǎo)體激光器易與其他半導(dǎo)體器件集成,。具有的特性是可直接電調(diào)制;易于與各種光電子器件實現(xiàn)光電子集成,;體積小,,重量輕;驅(qū)動功率和電流較低,;效率高,、工作壽命長;與半導(dǎo)體制造技術(shù)兼容,;可大批量生產(chǎn),。
5、應(yīng)用不同
光纖激光器主要應(yīng)用于激光光纖通訊,、激光空間遠距通訊,、工業(yè)造船、汽車制造,、激光雕刻激光打標激光切割,、印刷制輥、金屬非金屬鉆孔/切割/焊接(銅焊,、淬水,、包層以及深度焊接)、軍事國防安全,、醫(yī)療器械儀器設(shè)備,、大型基礎(chǔ)建設(shè),,作為其他激光器的泵浦源等等。
半導(dǎo)體激光器在激光測距,、激光雷達,、激光通信、激光模擬武器,、激光警戒,、激光制導(dǎo)和跟蹤、引燃引爆,、自動控制,、檢測儀器等方面有廣泛應(yīng)用。