半导体激光器的应用

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可见光激光器的用途
可见光激光器的激光颜色最常见的有红色蓝色和绿色。 其中蓝、绿光激光在海水中传播时,损耗低,在水下100m传播时的损耗要比 其他波长的光低约20db;蓝、绿光在水中的穿透能力达600m,因此,利用 它可实现海中潜艇之间的通信,以及深水探测。 蓝紫色半导体激光器是指振荡波长为410nm左右的半导体激光器。除了用 作蓝光光盘等的光源外,还有望用于照明光源和显示器光源等。日亚化学工 业、索尼、三洋电机以及夏普等已经实现了产品化。 2007年4月30日,由中国科学院半导体研究所研发的氮化镓蓝光半导体激 光器研究取得重大突破,首次实现室温连续激射的氮化镓半导体蓝光激光器。 这是继2004年11月16日由半导体所首次在中国大陆实现氮化镓激光器脉冲 激射后的又一个重大突破,标志着我国氮化镓(GaS)基蓝光半导体激光器 研究向产品化、产业化迈出了极为关键和坚实的一步 而红光激光在教学上得到了更多的运用
半导体激光器是如何分类的?



按波长分:可见光激光器、红外长波激光 器、远红外长波激光器。 按材料分:Ⅲ-Ⅴ族材料激光器、Ⅲ-Ⅵ族材 料激光器、硅基材料激光器。 按结构分:同质结激光器、异质结激光器、 大光腔激光器、分离限制SCH激光器、F-P 激光器。
什么是可见光激光器?

半导体激光器有多种分类方式,其中按波长分有中远红外 激光器、近红外激光器、可见光激光器等多种类别。而可 见光半导体激光器便是其中一个重要的类别。它指的是输 出光波长在可见光范围内(400~700nm)的一类半导体 激光器。
什么是质结?

Baidu Nhomakorabea


同质结:其pn结由同一种半导体材料构成 异质结:其pn结采用不同半导体材料构成 双异质结:在宽带隙的p型和N型半导体材料之间 插入一薄层窄带隙的材料 区别: 同质结LED:有源区对载流子和光子的限制 作用很弱; 异质结LED: (1)带隙差形成的势垒将电子和空穴限制在有源 区复合发光 (2)折射率光场有效地限制在有源区
谢谢

与其它激光器不同的是,半导体激光器具 有层状结构,其作用相当于固体激光器的聚 光腔,半导体激光器的谐振腔不是由外加 反射镜构成,而是利用半导体本身的晶体 解理面形成内反射腔,这使得半导体激光 器结构很紧凑,避免了外加谐振腔可能产 生的机械不稳定性,半导体激光器的电源 简单,电流电压都很小,工作使用很方便、 安全,优点。

.同质结半导体激光器

1978年,半导体激光器开始应用于光纤通信 系统,半导体激光器可以作为光纤通信的光源 和指示器以及通过大规模集成电路平面工艺 组成光电子系统。由于半导体激光器有着超 小型,高效率和高速工作的优异特点,所以这 类器件的发展,一开始就和光通信技术紧密结 合在一起,它在光通信,光变换,光互连,并行光 波系统,光信息处理和光存贮,光计算机外部 设备的光耦合等方面有重要用途。半导体激 光器再加上低损耗光纤,对光纤通信产生了重 大影响,并加速了它的发展
半导体激光器的分类及应 用
光电14 王晓东
什么是半导体激光器?


半导体激光器又称激光二极管,半导体激 光器是以一定的半导体材料做工作物质而 产生受激发射作用的器件 这里的半导体材料常见的有砷化镓 (GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟 (InP)、硫化锌(ZnS)
激光的产生: 当在半导体中实现粒子数反转,使得受激辐射大于受激吸收, 使得光增益大于光损耗,就可产生激光。

绿光在光谱中间,也使绿光光波的光流、 光压都处于中间,中间使它们乘积产生的 绿光功率最大。一个是最适应,一个功率 最大,所以人眼对绿光最敏感。
什么是同质结激光器?

同质结激光器是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”处的载流子密度的仪器

激光笔里边就是一个半导体激光器,属于 LED的一种.前边一般会加一个光学镜头用 来聚焦.激光笔发出的激光属于固体激光,而 激光笔里面的固体激光器也就是一个激光 二极管.目前的激光笔大多数是红色,可以指 示的长度比较远.
激光炫目器

激光眩目器采用人眼最为敏感的532nm绿 激光,不仅在低亮环境下照亮数英里之外 的物体,还能实现警示远距离之内的潜在 目标和控制大片人群的目的。照射眼睛时 能使眼睛短暂性失明和感到眩晕,从而快 速制敌而不伤害人身生命。强烈耀眼地绿 光光束能干扰敌方的的视觉传感器,使对 方瞬间地攻击或反抗归于无效。


半导体中激光产生的条件: 粒子数反转:产生大量的受激辐射 光学谐振腔:实现光放大 达到阈值电流密度:使得增益大于损耗
半导体激光器的一般构成
光反馈装置 输出光 有源区 频率选择元件
构成部分: 光波导 1.有源区 有源区是实现粒子数反转分布、有光增益的区域。 2.光反馈装置 在光学谐振腔内提供必要的正反馈以促进激光振荡。 3.频率选择元件 用来选择由光反馈装置决定的所有纵模中的一个模式。 4.光波导 用于对所产生的光波在器件内部进行引导
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