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。同激光器相比,激光二极管具有效率高、体积小、寿命长的优点,但其输出功率小(一般小于2mW),线性差、单色性不太好,使其在有线电视系统中的应用受到很大限制,不能传输多频道,高性能模拟信号。在双向光接收机的回传模块中,上行发射一般都采用量子阱激光二极管作为光源。
半导体激光二极管的常用参数有:
(1)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。
(2)阈值电流Ith :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。
(3)工作电流Iop :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。
(4)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。
(5)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。
(6)监控电流Im :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。
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