Los diodos láser (LD) son un tipo de generador láser cuyo material de trabajo es semiconductor y son láseres de estado sólido. La mayoría de los diodos láser tienen una estructura similar a los diodos generales. Dado que el diodo láser está funcionando, el proceso de conversión de energía de los electrones solo implica dos niveles de energía y no hay pérdida de energía causada por la banda prohibida indirecta, por lo que la eficiencia es relativamente alta.
El progreso tecnológico ha permitido que los láseres ingresen a varios mercados diversificados como instrumentos técnicos profesionales. Los diodos láser son la tecnología láser más utilizada y son dispositivos semiconductores simples. Durante los últimos 30 años, la potencia promedio de la industria de los diodos láser ha aumentado significativamente, mientras que el precio promedio por vatio ha disminuido exponencialmente. Como resultado, los diodos láser están reemplazando algunas tecnologías láser y no láser existentes, al tiempo que permiten que sean posibles nuevas tecnologías ópticas. Las áreas de aplicación establecidas para los diodos láser incluyen el almacenamiento de datos, la comunicación de datos y el bombeo óptico de láseres de estado sólido. Por el contrario, el procesamiento de materiales y la detección óptica ejemplifican el rápido desarrollo de segmentos de mercado con muchas aplicaciones emergentes.
Los diodos láser incluyen diodos láser de heterounión simple (SH), de heterounión doble (DH) y de pozo cuántico (QW). Los diodos láser cuánticos tienen las ventajas de un umbral de corriente bajo y una potencia de salida alta, y son productos convencionales en el mercado. En comparación con los diodos láser, los diodos láser tienen las ventajas de alta eficiencia, tamaño pequeño y larga vida útil. Sin embargo, su potencia de salida es pequeña, su linealidad es pobre y su monocromaticidad no es muy buena, lo que limita en gran medida su aplicación en sistemas de televisión por cable. No se pueden transmitir señales analógicas multicanal de alto rendimiento. En el módulo de retorno de un receptor óptico bidireccional, los diodos láser de pozo cuántico se utilizan generalmente como fuentes de luz para la transmisión de enlace ascendente.
Un único emisor láser puede proporcionar una potencia de salida que oscila entre milivatios y varios vatios. Cada emisor láser se puede utilizar solo, combinado en una tira de diodos láser para el bombeo óptico de láseres de estado sólido o integrado en un módulo de diodo láser. grupo para satisfacer diversas necesidades de aplicaciones.
El diodo láser es un componente láser semiconductor ampliamente utilizado en comunicación por fibra óptica, tratamiento médico, visualización y detección de radar. Tiene una estructura simple, tecnología madura, alta calidad y bajo precio, y se usa ampliamente en la producción industrial y la investigación científica.
La estructura del diodo láser incluye principalmente cinco partes: región tipo P, región tipo N, región de reflexión tipo P, región de reflexión tipo N y cavidad láser. Entre ellas, la región tipo P y la región tipo N forman una unión PN, y la región de reflexión y la cavidad láser son estructuras ópticas.
La región tipo P y la región tipo N son parte de la función principal del diodo láser y también son los factores determinantes de la luminiscencia del diodo láser. La región de tipo P introduce positrones en la región de tipo N, y la región de tipo N introduce electrones en la región de tipo P. Una vez generada la unión PN, los positrones y electrones se combinan en la unión PN para enviar fotones y lograr luminiscencia. Para lograr una luminiscencia rápida, la región tipo P y la región tipo N deben tener materiales de alta calidad y tecnología de procesamiento delicada.
La función principal de la región de reflexión tipo P y la región de reflexión tipo N es reflejar el láser de modo que el láser genere una relación de onda estacionaria en la cavidad del láser. En los diodos láser, la reflectividad del área de reflexión tipo P y del área de reflexión tipo N es diferente. Generalmente, la reflectividad del área de reflexión tipo P es muy baja y la reflectividad del área de reflexión tipo N es muy alta. Tal diseño puede hacer que el láser se refleje y difunda completamente en la cavidad del láser, para lograr una emisión de láser de fibra monomodo relativamente estable.
La cavidad láser es la parte óptica más importante del diodo láser y su función principal es proporcionar un efecto de amplificación de retroalimentación óptica. La cavidad del láser se compone generalmente de reflectores, uno de los cuales es medio reflector y el otro es un reflector alto. La cavidad óptica formada entre estos dos reflectores puede realizar la reflexión continua de cuantos de luz en la cavidad del láser, mejorando así el efecto de amplificación del láser. Ajustando la reflectividad del reflector y la longitud de la cavidad láser, se puede lograr la emisión láser de diferentes longitudes de onda de luz y potencias de salida.
Además de las características estructurales anteriores, el diodo láser también incluye varias estructuras auxiliares, como electrodos, sustratos, ventanas, etc. Esta estructura no es la parte central del diodo láser, pero también es importante para el rendimiento y la confiabilidad de el diodo láser.
El diodo láser tiene una estructura compacta, pero cada parte desempeña un papel vital. Sólo cuando cada parte trabaja en coordinación se puede lograr una emisión láser rápida y relativamente estable. Con el avance continuo de la ciencia y la tecnología, la estructura de los diodos láser también se mejora y perfecciona constantemente, brindando un mejor soporte para una gama más amplia de aplicaciones.
Los láseres infrarrojos se utilizan generalmente en medición de distancias, equipos de iluminación, comunicaciones, armas simuladas, etc. El núcleo del láser es sin duda el diodo láser, y la potencia del diodo láser determina el tamaño de la potencia del pulso.
El diodo láser también tiene la estructura de un diodo ordinario, es decir, la región N, la unión PN y la región P. Cuando se aplica un voltaje directo al diodo, la barrera de la unión PN se debilitará, lo que obligará a inyectar electrones desde la región N a través de la unión PN hacia la región P, y a inyectar huecos desde la región P a través de la unión PN hacia la región P. la región N. Estos electrones desequilibrados y huecos inyectados cerca de la unión PN se recombinarán, emitiendo así fotones.
Sin embargo, estos fotones energéticos son aleatorios en tiempo y dirección, a diferencia del "enfoque" de los láseres. Como dice el refrán, la unión hace la fuerza. Para hacer que los fotones "se unan" y produzcan luz coherente con dirección y fase consistentes, se deben cumplir dos condiciones: 1. Suficientes electrones 2. Dirección consistente.
Por lo tanto, si un diodo láser necesita emitir un láser, debe excitarse mediante una gran corriente pulsada y debe haber una estructura de cavidad óptica resonante para garantizar que los electrones tengan una dirección constante. Este es el principio simple de un diodo láser.
Nuestra dirección
B-1507 Mansión Ruiding, No.200 Zhenhua Rd, Distrito Xihu
Número de teléfono
0086 181 5840 0345
Correo electrónico
info@brandnew-china.com
