半导体发光二极管LED和半导体激光器LD的结构、工作原理是什么?它们的特性差别是什么?

半导体发光二极管LED和半导体激光器LD的结构、工作原理是什么?它们的特性差别是什么?,第1张

它们的结构简单说就是三明治的夹心结构,中间的夹心是有源区。

二者的结构上是相似的,但是LED没有谐振腔,LD有谐振腔。

LD工作原理是基于受激辐射、LED是基于自发辐射。

LD发射功率较高、光谱较窄、直接调制带宽较宽,而LED发射功率较小、光谱较宽、直接调制

带宽较窄。

激光器的工作存在与普通光源不同之处在于,它同时需要激光工作物质(这在半导体激光二极管LD中,激光工作物质即为半导体材料),泵浦(即外加的能量源),谐振腔。

LD和LED的工作时,其体系结构中都存在半导体工作物质和泵浦源,唯一不同的是,LD在其外层通过自然解理形成一重谐振腔,该谐振腔有一定的发光门限条件(即阈值条件)当达到这个条件是,激光器才开始粒子数反转受激发光。当LD的驱动还没达到阈值条件时,它的发光机理其实和LED是没有明显区别的。

1)两者都是光源,区别在于发光的功率不同。

2)

辐照角度,或者说色散角度不同,决定了使用时是否需要加透镜准直;也意味着光源照射物体的远近区别。

3)

安全性:LED不需要注意太多,除非是紫外的;LD需要注意使用安全,强光会伤害眼睛

4)成本价格:相差很大

5)长期使用可靠性:都是半导体器件,比较可靠;如果LED的光学组件老化不是很快,那么差别不大

6)电源:大电流恒流驱动与小电流恒压驱动

7)光谱:都是线光谱,LED的线宽宽些

8)响应速率:如果都是GaAs的材料,响应速率差别不大,波形上升沿调制相差不大(我个人观点,未实际测量过)

9)发光功率衰退,这两种器件都有,所以,一般考虑的是老化后使用时的功率

10)应用方面,个人感觉是民用和仪器使用方面的差别,要求重复性好,可靠性高,就用LD。

其它的,我也暂时想不到了,呵呵。


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