半导体激光器 怎麼做?

半导体激光器 怎麼做?,第1张

专业性比较强的大功率工业用 半导体激光器 如上楼所述 不是你个人可以制作的

只是小型的 如你所说的电筒那种 还是比较简单 可以实现量产的

小型激光器:

需要的配件:

光源:优质雷射二极管

电路:APC恒定功率电路

导线:1.2米长标准插头线,与电源完全对接。

透镜:

点状、十字线--优质塑胶透镜或优质玻璃透镜

一字线----------优质塑胶透镜或优质玻璃透镜

外壳:黄铜喷漆处理,绝缘,防静电,坚固耐用

达到的性能指标:

光斑形状:点状(多种可定制)

输出波长:红光:635nm 650nm (多种可定制)

光学透镜:塑胶透镜

尺寸:Φ4×13.5mm;(多种可定制)

发散角度 :0.1-2mrad

工作温度 :-10~50℃

储存温度 :-40~85℃

使用寿命:连续使用大于8000小时

可选附件:专用电源(AC110-240V转DC3-5V,全球适用)、工业支架(万向调节)

激光等级:Class Ⅰ(<0.4mW),Class Ⅱ(<1mw),class>500mW)多<1mw),class>种可定制

激光效果图:

优点:

点光源半导体激光器可广泛应用于各行业。如:条码扫描器、碟机/光驱光学存取单元(OPU)、水平仪、扫平仪、激光测距仪、建筑测量仪、测温仪、激光治疗仪、美容仪、激光指示器、舞台投射灯光、安防报警、工业探测、激光制导、航空工业、实验光源、机械加工定位及自动化设计等行业。

激光用途: 激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点:即三好(单色性好、相干性好、方向性好)一高(亮度高)。利用激光的定向性好和高亮度,可广泛应用于医疗保健、军事、效率。

我自己收集的一些资料:

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基本结构为,垂直于PN结面的一对平行平面构成法布里——珀罗谐振腔,它们可以是半导体晶体的解理面,也可以是经过抛光的平面。其余两侧面则相对粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。

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(1)

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。图2为日本三洋公司的红光半导体激光二极管的结构。

图3为小功率激光管剖视图,由图可见,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。

图4为普通激光二极管的外形,由图可见,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。

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。


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