激光二极管.
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电子1101
PL TB450
新款蓝光激光二极管采用紧凑型 to56 封装,光功率 高达 1.4w,特别适合用在专业级高端投影仪中。此 外,这款高功率元件还可广泛应用于其他领域,从舞 台和装饰照明用的激光系统到医疗应用。
这款全新激光二极管 pl tb450 的主要应用领域是 光通量超过 1000 流明的专业投影仪。它的发光波长 为 450 纳米 (nm),可精确生成所需蓝光;同时在室温 条件下,工作电流为 1.2 A 时,可实现专业投影仪所 需要的 1.4 w 高光功率。
980~1550纳米
此波段的激光二极管主要用砷化铝镓铟和砷 磷化铟镓材料系列所制成,通常应用在长距 离的光纤通讯,操作功率大于数10毫瓦至1 瓦以上的激光二极管。其中最重要的是使用 具有单模、稳频操作的1310纳米或1550纳 米激光二极管,以做为光纤通讯的光源。另 外,也用在光纤放大器的激发源的980纳米 或1480纳米激光二极管。由于长距离光纤通 讯朝向高传输速率及波长多任务系统发展, 使用光纤放大器取代传统的电子式中继站正 迅速发展。
参数
波长:即激光管工作波长,目前可作光电开关用的激 光管波长有635nm、650nm、670nm、690nm、 780nm、810nm、860nm、980nm等。 阈值电流 :即激光管开始产生激光振荡的电流,对 一般小功率激光管而言,其值约在数十毫安,具有应 变多量子阱结构的激光管阈值电流可低至10mA以下。 工作电流 :即激光管达到额定输出功率时的驱动电 流,此值对于设计调试激光驱动电路较重要。 垂直发散角θ⊥:激光二极管的发光带在垂直PN结方 向张开的角度,一般在15˚~40˚左右。 水平发散角θ∥:激光二极管的发光带在与PN结平行 方向所张开的角度,一般在6˚~ 10˚左右。 监控电流 :即激光管在额定输出功率时,在PIN管上 流过的电流。
激光二极管生产厂家
中国目前激光二极管的供应主要来自国外,台湾和内 地的份额相对较少,国外比较好的公司有: 美国思佳讯公司:设计及生产优质二极管Skyworks 是业界领先无线半导体公司,设计及生产无线通讯半 导体及其他模拟应用零件. 东芝:东芝二极管拥有广泛的产品阵容 电子设备表 面贴装产品系列也非常丰富。 爱普科斯:全球领先的电子元件模块及系统制造商, 提供esd静电二极管等各类陶瓷电子元件及一站式解 决方案.各类电子元件产品广泛应用于通讯,工业,消费 及汽车电子领域。 国内生产激光二极管公司有很多种,一种是里面的芯 片生长,现在国内这样的公司还不多,像浪潮华光, 中科院半导体,十三所,海特这几个公司,还有一种 买芯片做封装的,比如常熟华邦,北京凯普林,深圳 飞康等等,另外,台湾生产激光二级管的公司也不少 ,比如台湾华信,台湾友嘉。
激光二极管
laser diode
激光二极管
以直接带隙半导体材料为 光增益介质,通过pn结注 入载流子实现粒子数反转, 以法布里- 珀罗腔或分布 布拉格光栅为谐振腔,进 行受激发射光的放大,从 而发出激光的二极管。
基本结构
半导体激光二极管的基本结构: 垂直于PN结面的一对平行平面构 成法布里——珀罗谐振腔,它们 可以是半导体晶体的解理面,也 可以是经过抛光的平面。其余两 侧面则相对粗糙,用以消除主方 向外其它方向的激光作用。
390~550纳米
此波段的激光二极管可用氮化铟 镓/氮化铟镓/三氧化二铝或硒化 锌两大材料系列所制成,其发光 波长分别为390~440纳米与520 纳米左右,最大的应用是在超高 密度的储存系统,如:高分辨率 的打印机或高密度DVD光驱等。
PL TB450
欧司朗光电半导体推出了新型高功率激光二极管 pl tb450,巩固了其在氮化铟镓激光器领域的主导地位。
原理பைடு நூலகம்
由于电子与空穴的自发复合而发光的现象称 为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过 半导体时,一旦经过已发射的电子—空穴对 附近,就能激励二者复合,产生新光子,这 种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光 子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大, 则会形成和热平衡状态相反的载流子分布, 即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量 反转情况下,少量自发辐射产生的光子由于 谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射,造 成选频谐振正反馈,或者说对某一频率具有 增益。当增益大于吸收损耗时,就可从PN 结发出具有良好谱线的相干光——激光。
优缺点及注意事项
激光二极管具有体积小、重量轻、耗电低、驱动电路 简单、调制方便、耐机械冲击以及抗震动等优点,但 它对过电流、过电压以及静电干扰极为敏感,因此, 在使用时,要特别注意不要使其工作参数超过其最大 允许值,可采用的方法如下: (1)用直流恒流源驱动激光二极管。 (2)在激光二极管电路上串联限流电阻器,并联旁路 电容器。 (3)由于激光二极管温度升高将增大流过它的电流值, 因此,必须采用必要的散热措施,以保证器件工作在 一定的温度范围之内。 (4)为了避免激光二极管因承受过大的反向电压而造 成击穿损坏,可在其两端反并联上快速硅二极管
750~950纳米
此波段的激光二极管主要用砷化铝镓/砷化 镓材料所制成。5毫瓦以下的780纳米激光二 极管是最早被大量生产的激光二极管,广泛 用在CD-ROM光驱、CD唱盘、CD游戏机等 商品上。10毫瓦至1瓦的中级操作功率方面 ,30毫瓦的780纳米的激光二极管用于可擦 写型存取系统,如:CD-R烧录机、可擦写 式微光驱。500毫瓦至1瓦的808纳米激光二 极管常做为钕钇铝石榴石激光的激励源,用 在表演舞台的特殊效果。1瓦以上的高功率 激光二极管,是用在激励大功率固态激光, 以进行材料加工处理,或用于医学治疗上、 数字印刷、艺术表演等
纯绿色激光二极管
索尼和住友电工完成一项全球首见的创举, 成功研发出纯绿色激光二极体,在波长 530nm下,其光输出功率可达100mW以上, 且亮度可达现行氮化镓(GaN)系绿色激光的 约2倍、色域范围达NTSC182%(CIE1976)、 光电转换效率达8%以上。 新绿光激光半导体二极管能提供足够的亮度 来替换现有 RGB 装置中更昂贵的光源。而 且据称它是世界首个在波长 530nm 条件下 功率能达到 100mW 的产品,在高端投影设 备和聚光投影机中应该能得到很好地应用
激光二极管前景
台湾地区工业研究院(ITIS)在最近的一份报告指出, 今年一季度台湾地区激光二极管(laser diode)的产值 增长了15.9%,达2.87亿美元。该报告认为来自光存 储和通讯设备的需求是刺激激光二极管的制造商扩大 产能的主要原因,并预计今年第三季度台湾地区激光 二极管的产量仍将大幅度增长。 这些正扩大产能的公司包括台湾华上光电(Arima Optoelectronics)和禧通科技(Millennium)有限公司。 其中,华上光电计划将其月产能从目前的500万片扩 大到700万片;禧通科技则计划将产能翻倍,以满足 市场不断上涨的需求。 联钧光电(Elite Advanced Laser)股份有限公司则将在 台北增加一座新的工厂,以便将其边射型(edgeemitting)激光二极管TO-18/TO-56的产量从目前的 500万片提升到800万片。另外,联钧光电每月还要 生产50万片面射型(surface-emitting)激光二极管。
分类
激光二极管本质上是一个半导体 二极管,按照PN结材料是否相同 ,可以把激光二极管分为同质结 、单异质结(SH)、双异质结( DH)和量子阱(QW)激光二极 管。量子阱激光二极管具有阈值 电流低,输出功率高的优点,是 目前市场应用的主流产品。
分类
以激光二极管的波长及操作的功 率分类,从短波长到长波长还可 以细分为以下四类。 (1)390~550纳米 (2)635~670纳米 (3)750~950纳米 (4)980~1550纳米
产品迈向更多应用领域
激光二极管通常应用于光存储,尤其是DVD和CD的激光头 等领域。华上光电公司表示将推出用于CD-RW和DVD-RW 的高端激光二极管产品,并计划在下半年开始进行几种新 产品的大批量生产。 在今年的展会期间,华上光电还推出了带有内置APC(自动 功率控制)电路的TO-can封装激光二极管。该公司市场经理 Vincent Chen指出:“通过将外部的APC电路集成到ASIC 上,我们能够将APC电路和激光二极管一起放在通常的 TO-can封装里。这个突破使得我们能够提供更小尺寸、更 稳定输出的激光二极管,同时便于自动化生产。” 激光二极管在工业领域也得到了广泛应用。友嘉科技有限 公司(Union Optronics)高级市场专员Zoe Lin指出:“我们 公司约70%的激光二极管销售到中国大陆,而大多数用于 工业应用,如制造设备、医疗领域等。” 通讯领域也逐渐成为激光二极管的另一个关键市场。禧通 科技公司的研发总监Lai Lihong博士指出:“随着技术的成 熟,将来光通讯和局域网的需求将增加。”
635~670纳米
此波段的激光二极管主要用磷化铝铟镓/磷 化铟镓/砷化镓材料所制成。5毫瓦以下的低 操作功率激光二极管主要用在条形码阅读机 、量测对准、激光指示器、及只读型光信息 存取系统上,如:DVD-ROM光驱或数字式 影碟机的应用。30毫瓦左右的中操作功率激 光二极管用于可擦写型存取系统,如: DVD-R与DVD-RW烧录机。100毫瓦以上操 作功率的激光二极管则用于激光打印机、固 态激光激发源及医学上。