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有关于光有源器件激光二极管你了解多少?

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有关于光有源器件激光二极管你了解多少?

发布日期:2017-12-05 作者:admin 点击:

光纤通信系统中应用的光有源器件有信号光 源、泵浦光源、探测器、光调制器和光放大器等。

光有源器件在光纤通信系统中的功能是对光 信号作主动操作,包括光信号的发射、探测和放大、光调制和波长变换等。并非接通电源的光器件都是有源器件。那么大家对于光有源器件——激光二极管都有哪些了解呢?没有关系,接下来小编来为大家介绍一下,一起来看看吧。

激光二极管的物理结构是在发光二极管的结间安置一层具有光活性的半导体,其端面经过抛光后具有部分反射功能,因而形成一光谐振腔。在正向偏置的情况下,LED结发射出光来并与光谐振腔相互作用,从而进一步激励从结上发射出单波长的光,这种光的物理性质与材料有关。

半导体激光二极管的工作原理,理论上与气体激光器相同。激光二极管的代表符号。激光二极管在计算机上的光盘驱动器,激光打印机中的打印头等小功率光电设备中得到了广泛的应用。

激光二极管的简单原理

半导体中的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时,会削弱PN结势垒,迫使电子从N区经PN结注入P区,空穴从P区经过PN结注入N区,这些注入PN结附近的非平衡电子和空穴将会发生复合,从而发射出波长为λ的光子,其公式如下:

λ=hc/Eg

式中:h—普朗克常数;c—光速;Eg—半导体的禁带宽度。

上述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,这就是激光二极管的简单原理。

随着技术和工艺的发展,目前实际使用的半导体激光二极管具有复杂的多层结构。激光芯片贴在用来散热的热沉上,在管座上靠近激光芯片下部封有PIN光电二极管。小功率激光管有三条引脚,这是因为在管内还封装有一个光电二极管,用于监控激光管工作电流。

看到这里相信大家对于激光二极管都已经有所了解了吧,那么今天小编在这里就不和大家多说了吧,大家要是还有疑问的话,就直接电话联系咨询我们吧,我们会在第一时间和大家联系的。


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