光電檢測(cè)技術(shù)中的光源-閱讀頁(yè)
2025-06-02 15:16本頁(yè)面
【正文】 光器穩(wěn)定工作的必要條件 : (1) 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)產(chǎn)生增益 (2) 提供光的反饋 : 其中最簡(jiǎn)單的是法布里 —— 珀羅腔 圖 激光二極管的諧振腔 注入電流 有源區(qū) 解理面 解理面 L 增益介質(zhì) R1 R2 z=0 z=L 光學(xué)諧振腔與激光器的閾值條件 只有當(dāng)增益等于或大于總損耗時(shí)，才能建立起穩(wěn)定的振蕩，這一增益稱為 閾值增益 。 一個(gè)縱模只有在其增益大于或等于損耗時(shí)，才能成為工作模式，即在該頻率上形成激光輸出。通過(guò)在光腔中加入色散元件或采用外腔反饋等方法，可以使激光器只有一個(gè)模式激振，這樣的激光器稱為單縱模激光器 。 大面積半導(dǎo)體激光器 解理面 金屬接觸 電流 有源層 P型 N型 300μ m 100μ m 200μ m 半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu) 為解決側(cè)向輻射和光限制問(wèn)題，實(shí)際的激光器采用了 增益導(dǎo)引型 和 折射率導(dǎo)引型 結(jié)構(gòu)。將一絕緣層介質(zhì)(SiO2)淀積在 P層上，中間敞開(kāi)以注入電流。 增益導(dǎo)引型半導(dǎo)體激光器 PInP InGaAsP NInP N+InP襯底 PInGaAsP 絕緣介質(zhì) 半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu) 二、 折射率導(dǎo)引型半導(dǎo)體激光器 通過(guò)在側(cè)向采用類似異質(zhì)結(jié)的設(shè)計(jì)而形成的波導(dǎo)，引入折射率差，也可以解決在側(cè)向的光限制問(wèn)題，這種激光器稱為 折射率導(dǎo)引型半導(dǎo)體激光器 半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu) PInP InGaAsP有源層 NInP N+InP襯底 接點(diǎn) SiO2 SiO2 折射率導(dǎo)引型半導(dǎo)體激光器 半導(dǎo)體激光器特性 一、光譜特性 GaAIAs雙異質(zhì)結(jié)激光器的光譜特性。 波長(zhǎng)取決于激光器的光學(xué)腔長(zhǎng)，稱為激光器的 縱模 半導(dǎo)體激光器特性 2 二、激光束的空間分布 近場(chǎng) 是指激光器反射鏡面上的光強(qiáng)分布，遠(yuǎn)場(chǎng) 是指離反射鏡面一定距離處的光強(qiáng)分布。 典型 LD的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性 圖為典型 LD的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性，圖中為分別為平行于結(jié)平面和垂直于結(jié)平面方向的輻射角，整個(gè)光束的橫截面呈橢圓形。 激光器的輸出光功率通常用 PI曲線表示，圖 為典型 LD的光功率特性曲線。 半導(dǎo)體激光器特性 2 thII ?thII ?5 4 3 2 1 0 0 50 100 I /mA 發(fā)射光功率P/mW 典型 LD的光功率特性曲線線 四、溫度特性 溫度變化將改變激光器的輸出光功率 ， 有兩個(gè)原因：一是激光器的閾值電流隨溫度升高而增大 ， 二是外微分量子效率隨溫度升高而減小 。 圖 LD的 PI曲線隨溫度的變化 半導(dǎo)體激光器特性 2 5 4 3 2 1 0 0 50 100 I /mA 發(fā)射光功率P/mW 22℃ 50℃ 70℃ LD的封裝方式 ? 同軸式 ? 雙列直插式 ? 蝶形封裝 LD的應(yīng)用 LD 的應(yīng)用 一 、 光纖通信系統(tǒng)的光源 二 、 光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的光源 三 、 其他應(yīng)用
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1