激光二極管是上世紀(jì)60年代發(fā)明的一種光源半導(dǎo)體激光器，又稱鐳射管(Laser Diode)。LASER是取"Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（基于受激發(fā)射的光放大）"的首字母組成的縮寫單詞，通常簡稱為LD。由于可產(chǎn)生波長及相位等性質(zhì)完全一樣的光，因此相干性高是其比較大特點(diǎn)。早期因只能夠發(fā)出低光度的紅光，被惠普買下**后當(dāng)作指示燈利用。激光二極管的發(fā)光原理：激光二極管中的P-N結(jié)由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結(jié)構(gòu)，平行于一端鏡像（高度反射面）和一個部分反射。要發(fā)射的光的波長與連接處的長度正好相關(guān)。當(dāng)P-N結(jié)由外部電壓源正向偏置時，電子通過結(jié)而移動，并像普通二極管那樣重新組合。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時，光子被釋放。這些光子撞擊原子，導(dǎo)致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加，更多的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并導(dǎo)致更多的光子被發(fā)射。**終，在耗盡區(qū)內(nèi)隨機(jī)漂移的一些光子垂直照射反射表面，從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結(jié)的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運(yùn)動連續(xù)多次。由于激光二極管溫度升高將增大流過它的電流值，必須采用必要的散熱措施，保證工作在一定的溫度范圍之內(nèi)。浙江激光二極管制造公司

產(chǎn)生激光的三個條件是:實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、滿足闡值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在半導(dǎo)體中就是要把價帶內(nèi)的電子抽運(yùn)到導(dǎo)帶。為了獲得離子數(shù)反轉(zhuǎn)，通常采用重?fù)诫s的 P 型和N 型材料構(gòu)成 PN 結(jié)，這樣在外加電壓作用下，在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)一在高費(fèi)米能級 EFC 以下導(dǎo)帶中貯存著電子，而在低費(fèi)米能級 EFV 以上的價帶中貯存著空穴。實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件，但不是充分條件。要產(chǎn)生激光，還要有損耗極小的諧振腔，諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡，***物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射，不斷引起新的受激輻射，使其不斷被放大。只有受激輻射放甘肅激光二極管品牌由于激光二極管的譜寬是狹窄單一的波長、相位整齊、指向性高的光，因此具備容易控制能量的特征。

同一芯片上集成多波長DFB-LD與外腔電吸收調(diào)制器的單芯片光源也在發(fā)展中。研制成功的電吸收調(diào)制器集成光源，采用有源層與調(diào)制器吸收層共用多QW結(jié)構(gòu)。調(diào)制器的作用如同一個高速開關(guān)，把LD輸出變換成二進(jìn)制的0和1。在一塊芯片上形成40種不同的折射光柵，波長1530--1590nm的40路調(diào)制器集成光源，信道間隔為200GHz。其開發(fā)目標(biāo)是集成100個發(fā)射波長的LD陣列，以進(jìn)行9.5THz超大容量的通信。VCESLVCESL（垂直腔面發(fā)射激光）二極管的特點(diǎn)如下：從其頂部發(fā)射出圓柱形射束，射束無需進(jìn)行不對稱矯正或散光矯正，即可調(diào)制成用途***的環(huán)形光束，易與光纖耦合；轉(zhuǎn)換效率非常高，功耗*為邊緣發(fā)射LD的幾分之一；調(diào)制速度快，在1GHz以上；閾值很低,噪聲??；重直腔面很小，易于高密度大規(guī)模制作和成管前整片檢測、封裝、組裝，成本低。

產(chǎn)生激光的三個條件是：實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、滿足閾值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在半導(dǎo)體中就是要把價帶內(nèi)的電子抽運(yùn)到導(dǎo)帶。為了獲得離子數(shù)反轉(zhuǎn)，通常采用重?fù)诫s的P型和N型材料構(gòu)成PN結(jié)，這樣，在外加電壓作用下，在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)—在高費(fèi)米能級EFC以下導(dǎo)帶中貯存著電子，而在低費(fèi)米能級EFV以上的價帶中貯存著空穴。實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件，但不是充分條件。要產(chǎn)生激光，還要有損耗極小的諧振腔，諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡，***物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射，不斷引起新的受激輻射，使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內(nèi)的各種損耗，即滿足一定的閾值條件：P1P2exp（2G-2A)≥1（P1、P2是兩個反射鏡的反射率，G是***介質(zhì)的增益系數(shù)，A是介質(zhì)的損耗系數(shù)，exp為常數(shù)），才能輸出穩(wěn)定的激光，另一方面，激光在諧振腔內(nèi)來回反射，只有這些光束兩兩之間在輸出端的相位差Δф=2qπq=1、2、3、4。時，才能在輸出端產(chǎn)生加強(qiáng)干涉，輸出穩(wěn)定激光。設(shè)諧振腔的長度為L，***介質(zhì)的折射率為N，則Δф=（2π/λ）2NL=4πN(Lf/c)=2qπ，在較高溫度下工作，會增大閥值電流，較低轉(zhuǎn)化頻率，加速器件的老化。

由于激光二極管的譜寬是狹窄單一的波長、相位整齊、指向性高的光，因此具備容易控制能量的特征。激光二極管和LED的區(qū)別匯總在了下表中：9、應(yīng)用領(lǐng)域激光二極管由于具有直進(jìn)性、微小光斑尺寸(數(shù)um～)、單色性、高光密度、相干性(coherent)的這些特點(diǎn)，Laser在計算機(jī)上的光盤驅(qū)動器、激光打印機(jī)中的打印頭、條形碼掃描儀、激光測距、激光醫(yī)療、光纖通信、舞臺燈光、激光手術(shù)、激光切割焊接和激光武器等設(shè)備中也得到了廣泛應(yīng)用。①激光二極管發(fā)射的激光有可能對人眼造成傷害。二極管工作時，嚴(yán)禁直接注視其端面，不能透過鏡片直視激光，也不能透過反視鏡觀察激光。②與其他的分立式產(chǎn)品相比，激光二極管的ESD水平非常低，因此如果在正向上加入浪涌，則過量發(fā)光，導(dǎo)致端面損壞，激光無法振蕩（如下圖所示）。因此，在電源通斷時，要防止浪涌電流的措施。用示波器測試驅(qū)動電路時，要先斷開電源再連接示波器探頭，若在通電情況下測試探頭，可能引用浪涌電流損壞器件。激光二極管原裝選深圳市凱軒業(yè)科技有限公司。北京激光二極管生產(chǎn)廠家

半導(dǎo)體激光二極管的工作原理，理論上與氣體激光器相同。浙江激光二極管制造公司

DBR-LDDBR-LD（分布布拉格反射器激光二極管）相當(dāng)有代表性的是超結(jié)構(gòu)光柵SSG結(jié)構(gòu)。器件**是有源層，兩邊是折射光柵形成的SSG區(qū)，受周期性間隔調(diào)制，其反射光譜變成梳狀峰，梳狀光譜重合的波長以大的不連續(xù)變化，可實(shí)現(xiàn)寬范圍的波長調(diào)諧。采用DBR-LD構(gòu)成波長轉(zhuǎn)換器，與調(diào)制器單片集成，其芯片左側(cè)為雙穩(wěn)態(tài)激光器部分，有兩個***區(qū)和一個用作飽和吸收的隔離區(qū)；右側(cè)是波長控制區(qū)，由移相區(qū)和DBR構(gòu)成。1550nm多冗余功能可調(diào)諧DBR-LD可獲得16個頻率間隔為100GHz或32頻率間隔為50GHz的波長，隨著大約以10nm間隔跳模，可獲得約100nm的波長調(diào)諧。除保留已有的處理和封裝工藝外，還增加了納秒級的波長開關(guān)，擴(kuò)大調(diào)諧范圍。浙江激光二極管制造公司

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