1、性质
半导体激光器,又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓、硫化镉、磷化铟、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。
固体激光材料:是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺入少量激活离子。
半导体激光器:
固体激光材料:
2、特点
半导体激光器:体积小、寿命长,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦,其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。
固体激光器:具有体积小、使用方便、输出功率大的特点。
3、应用
半导体激光器:半导体激光器的最主要应用领域是Gb局域网,850nm波长的半导体激光器适用于)1Gh/。局域网,1300nm -1550nm波长的半导体激光器适用于10Gb局域网系统.半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域。
固体激光器:在军事、加工、医疗和科学研究领域有广泛的用途,常用于测距、跟踪、制导、打孔、切割和焊接、半导体材料退火、电子器件微加工、大气检测、光谱研究、外科和眼科手术、等离子体诊断、脉冲全息照相以及激光核聚变等方面。
参考资料来源:百度百科-半导体激光器
参考资料来源:百度百科-固体激光器
应该是3A类半导体激光半导体激光器产生于上世纪九十年代初,欧美等几大公司相继生产出可供商用的半导体激光二极管,使激光的实际应用价值发生了革命性的进步。其他种类的激光器由于产生激光的机理过于复杂,使其体积,重量特别大,功耗高等原因,大大限制了激光的应用。而半导体激光器的出现使这些问题迎刃而解。
半导体激光器体积小、重量轻、可靠性高、转换效率高、功耗低、驱动电源简单、能直接调制、结构简单、价格低廉、使用安全、其应用领域非常广泛。如光存储、激光打印、激光照排、激光测距、条码扫描、工业探测、测试测量仪器、激光显示、医疗仪器、军事、安防、野外探测、建筑类扫平及标线类仪器、实验室及教学演示、舞台灯光及激光表演、激光水平尺及各种标线定位等。
半导体激光器的一些独特优点使之非常适合于军事上的应用,如野外测距、q炮等的瞄准、射击模拟系统、致盲、对潜通信制导、引信、安防等。由于可用普通电池驱动,使一些便携式武器设备配置成为可能。
目前已开发出并投放市场的半导体激光器的波段有370nm、390nm、405nm、430nm、480nm、635nm、650nm、670nm、780nm、808nm、850nm、980nm、1310nm、1550nm等,其中1310nm、1550nm主要用于光纤通讯领域。405nm - 670nm为可见光波段,780nm - 1550nm为红外光波段,390nm - 370nm为紫外光波段。
激光安全警示和使用注意事项
激光器是强度很高的光源辐射器件,大功率的激光器可以用于切割焊接金属材料,所以激光对人体,特别是人眼有严重伤害,使用时需特别小心。国际上对激光有统一的分类和统一的安全警示标志,激光器分为四类(Class1~Class4),一类激光器对人是安全的,二类激光器对人有较轻的伤害,三类以上的激光器对人有严重伤害,使用时需特别注意,避免对人眼直射。
3a类激光器是指可见光激光器的出口光功率在1 - 5mw之间,一般认为对人的眼睛是不安全的,暴露在这种激光器的光束下会对眼睛的视网膜造成伤害,因此不能暴露在这种激光器的光束下或直视激光光束。
有关激光的理论最早由爱因斯坦于1917年提出。激光是由原子受激辐射出来的光。当原子从高能级跃迁到低能级会释放能量,就以光的形式辐射出来。普通光源就源于原子的自发辐射。相对于普通光源,激光单色性好、亮度高、方向性好。
激光存在的理论虽然提出来了,但是实现却很困难。主要原因是,原子同时存在受激辐射和受激吸收两个过程,受激辐射使光子数增加,受激吸收却使光子数减小。要想产生激光,必须使受激辐射强于受激吸收。即让处在高能级的粒子数大于处在低能级的粒子数,这被称之为粒子数反转。如何从技术上实现粒子数反转是产生激光的必要条件。
在爱因斯坦提出激光理论的40多年之后,美国物理学家查尔斯·汤斯终于解决了激光的技术应用难题,提出了用微波激发氨分子产生激光的设想,并在1958年与美国科学家肖洛共同发现了如何产生激光的原理。
他们发现物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激发时,都会产生这种不发散的强光--激光。
时间来到了1960年,这一年,美国科学家西奥多·梅勒成功制造了世界上第一台激光器——红宝石激光器。同年,前苏联科学家尼古拉·巴索夫发明了半导体激光器。现在生活中常见的激光,都是由半导体激光器产生的。
激光是20世纪人类最重要的发明之一,毫不夸张,没有激光就没有信息时代。激光唱片、光纤通信、条形码扫描、激光打印、激光笔等,信息时代少不了它不行,日常生活离不开它。
激光被广泛用来测距,地月之间的平均距离误差能够小于一厘米;激光还被广泛用于工作生产,比如切割打孔、焊接、固件表面处理等;除此之外,还广泛应用于医疗美容,如激光祛痣、激光除皱、激光治疗近视等;在军事领域主要用于制造高能激光束武器,用于摧毁敌方目标,可以拦截敌方的导d,摧毁敌方的卫星。
目前激光应用的最尖端最科幻的领域还是核聚变、光束牵引、激光帆等。激光被用来对核聚变装置进行点火,以及利用若干激光束组成的牢笼对高温高热的核聚变物质进行激光约束。看过星球大战的应该都知道光束牵引,没错,这不是科幻,现在科学家已经可以利用它移动微小的物体,目前主要应用于医疗领域。
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