简诉半导体激光器的构成及各部分作用

简诉半导体激光器的构成及各部分作用,第1张

半导体激光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(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、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。 半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。.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。半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式。电注入式半导体激光器,一般是由砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。在半导体激光器件中,性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。

半导体激光器的核心发光部分为激光二极管,是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高半导体激光器的内、外部量子效率。常规Φ5mm型半导体激光器封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;管芯折射率与空气折射率相关太大,致使管芯内部的全反射临界角很小,其有源层产生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光损失,选用相应折射率的环氧树脂作过渡,提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性,绝缘性,机械强度,对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜,可使光集中到半导体激光器的轴线方向,相应的视角较小;如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型,其相应视角将增大。

核心零件激光二极管:

而普通的激光笔,一般也就相当于是一种简易的半导体激光器而已:

参考结构:

半导体激光器最基本的结构就是:准直透镜组、激光二极管、散热外壳(激光二极管是半导体激光里发热最厉害的部分,而且对温度敏感,娇气,所以散热很重要)、恒流驱动电路、电源(包括电池、开关电源);而工业上用的,为了能长时间工作,通常都有温控和散热冷却(风冷、水冷、TEC半导体制冷)。

工业上的一般是这种:

半导体激光治疗仪有体积小、成本低、使用寿命长、疗效显著等优点。所以说治疗效果确实不错才会被大家认可。对于以下效果显著:

1、消炎作用:

SUNDOM-300IB型半导体激光治疗仪能够激活或诱导T、B淋巴细胞或巨噬细胞产生细胞因子,通过淋巴细胞再循环而活化全身免疫系统,增强巨噬细胞的吞噬能力,提高非特异性免疫或特异免疫的作用,半导体激光照射可抑制或降低炎症止痛作用。

2、改善局部血液循环:

SUNDOM-300IB型半导体激光治疗仪激光直接照射血流减少的疼痛部位或间接照射支配此范围的交感神经节均可引起血流增加,促进致痛物质代谢,缓解疼痛。

3、激活脑内啡肽系统:

机体接受半导体激光照射后可增加脑肽代谢,使脑内类吗啡样物质释放加快,而缓角疼痛。

4、抑制神经系统传导:

半导体激光不仅抑制刺激的传导速度,亦抑制刺激的强度及冲动频率。激光对疼痛刺激引起的末梢神经冲动、传导速度、强度及冲动频率均有抑制的作用。

5、激活下行抑制系统:

激光照射刺激可上行性传导至脊髓后角,同时又激活下行抑制系统。

6、组织修复:

激光照射可促进新生血管生长和肉芽组织增生,刺激蛋白质合成。毛细血管是肉芽组织的基本成分之一,是完成伤口愈合的前提条件,肉芽组织毛细血管越丰富,组织供氧量越充分,有助于各种组织修复细胞的代谢和成熟,促进胶原纤维的产生、沉积和交联。

7、生物调节:

激光照射后,可增强机体的免疫功能,调节内分泌,对血液细胞还可达到双向调节作用。

1、半导体激光治疗仪,半导体激光治疗仪也叫光量子激光治疗仪,是因为激光是可见光且都带有一定的能量,由此产生的粒子流就称为光量子激光。

2、半导体激光治疗仪与传统的治疗仪结构不同,由于半导体激光治疗仪的电光转换率远高于传统的激光治疗仪,出光率高,不产生多余的热量用低电压工作,不需要高电源不需冷却,淘汰了水循环冷却装置,也避免了传统激光器经常因高热使闪光灯、激光棒损坏、水循环故障或高电压问题而引起的停机半导体激光治疗仪具有体积小,成本低,使用寿命长,疗效显著等优点。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/9067014.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-24
下一篇 2023-04-24

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存