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。

三极管也是射极输出,没有电压放大,有电流放大作用;

通过负反馈使得运放输出电压稳定,从而三极管输出电流稳定,属于可控恒流源的一种形式;

U3=U2 - Ube;U3=2(U+U');U4=U3 - Ic*R5;

类似通信系统中的调制,将激光器调制后输出模拟信号,如果将有效信号加载到模拟信号中,在信号提取时受到的干扰会很小,比如有效信号是直流,在提取时要加滤波器,一般干扰信号为动态变化的信号,这样干扰信号和调制模拟信号就都被滤掉了。

TTL调制就是调制成0v、5v数字信号,模拟调制就是调制成模拟信号,区别就是一个数字一个模拟。

扩展资料

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器,由于物质结构上的差异,产生激光的具体过程比较特殊。

半导体激光器使用注意事项:

1、激光器工作时,要佩戴合适的防护器具(防护服、手套、防护镜等),避免激光直射眼睛和皮肤,并注意被照射物体的反射、散射光可能对人造成的伤害。

2、在使用、贮存、运输过程中要采取防静电措施。 *** 作人员、工作台、烙铁等一定要接地良好。

3、必须保证激光器的驱动电源在开、关、调节、工作等过程中不产生尖峰脉冲、浪涌,并能够屏蔽电网和空间电磁感应引入的浪涌。

4、应在额定电流、额定功率下使用,若超额定电流或功率使用,会加速激光器退化或导致激光器的失效。

5、必须在指定的温度范围内工作,保证良好的散热或制冷。

6、需要在规定的温、湿度条件下使用、存储、运输,并保证环境的洁净度。避免各种由于环境和 *** 作原因对激光器造成的污染。

7、光纤输出的半导体激光器,在使用前必须对光纤连接头端面进行清洁处理,保证端面无污染;光纤如需弯折,弯曲直径要大于300倍光纤芯径,以避免光纤的损坏。


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