Разлика између диода које емитују светлост и ласерских диода

У савременој технологији, светлеће диоде (ЛЕД) иЛасерске диоде (ЛД)су две уобичајене технологије извора светлости. Иако су слични у неким аспектима, имају значајне разлике у погледу принципа рада, примене и перформанси.

Разлика у принципу емисије светлости: ЛЕД користи спонтану рекомбинацију емисије носача убризганих у активну област да емитује светлост, док ЛД користи рекомбинацију стимулисане емисије да емитује светлост. Смер и фаза фотона које емитује светлећа диода су насумични, док су фотони које емитује ласерска диода у истом правцу и фази.

ЛЕД је скраћеница од Лигхт Емиттинг Диоде. Широко се примећује у свакодневном животу, као што су индикаторска светла кућних апарата, задња светла против магле аутомобила, итд. Најзначајније карактеристике ЛЕД диода су њихов дуг радни век и висока ефикасност фотоелектричне конверзије. У основи, у ПН споју неких полупроводничких материјала, када се убризгани мањински носачи рекомбинују са већинским носиоцима, вишак енергије ће се ослободити у облику светлости, чиме се електрична енергија директно претвара у светлосну енергију. Када се на ПН спој примени обрнути напон, мањинским носиоцима је тешко да се убризгају, тако да не емитује светлост. Ова врста диода направљена по принципу ињекционе електролуминисценције назива се диода која емитује светлост, обично позната као ЛЕД.

ЛД је енглеска скраћеница од ласерске диоде. Физичка структура ласерске диоде је да постави слој фотоактивног полупроводника између спојева диоде која емитује светлост. Његова крајња површина је делимично рефлектујућа након полирања, формирајући тако оптичку резонантну шупљину. У случају пристрасности напред, ЛЕД спој емитује светлост и ступа у интеракцију са оптичком резонантном шупљином, чиме даље стимулише емисију једне таласне дужине светлости из споја. Физичка својства ове светлости зависе од материјала. Принцип рада полупроводничких ласерских диода је теоретски исти као и гасних ласера. Ласерске диоде се широко користе у оптоелектронским уређајима мале снаге као што су ЦД драјвови у рачунарима и главе за штампање у ласерским штампачима.

Кратак опис разлика у принципима, архитектури и перформансама између њих двоје.
(1) Разлика у принципу рада: ЛЕД користи спонтану рекомбинацију емисије носача убризганих у активну област да емитује светлост, док ЛД користи рекомбинацију стимулисане емисије да емитује светлост.
(2) Разлика у архитектури: ЛД има оптичку резонантну шупљину, која омогућава генерисаним фотонима да осцилују и појачавају се у шупљини, док ЛЕД нема резонантну шупљину.
(3) Разлика у перформансама: ЛЕД нема карактеристике критичне вредности, а његова спектрална густина је неколико редова величине већа од оне код ЛД. Излазна снага ЛЕД-а је мала, а угао дивергенције је велики.

Принцип рада:
Диода која емитује светлост је полупроводнички уређај који генерише светлост убризгавањем електрона и рупа. Када се електрони и рупе рекомбинују, енергија се ослобађа у облику фотона, стварајући видљиву светлост или друге таласне дужине светлости. Насупрот томе, ласерска диода је посебна врста диоде која емитује светлост која производи светлост стимулисаном емисијом зрачења. У ласерској диоди, када електрони прелазе са високог енергетског нивоа на ниво ниске енергије, они ослобађају фотоне који одговарају одређеној фреквенцији, чиме се постиже кохерентно појачање светлости.
Карактеристике зрака:
Светлосни снопови које генеришу светлеће диоде су обично некохерентни, односно фаза и фреквенција светлосних таласа немају фиксну везу. Ово чини да се светлосни сноп светлеће диоде широко шири и не може бити високо фокусиран. Насупрот томе, снопови које производе ласерске диоде су кохерентни, што значи да фаза и фреквенција светлосних таласа имају фиксни однос. Ово омогућава да сноп ласерске диоде буде високо фокусиран, омогућавајући прецизније примене.
Спектралне карактеристике:
Спектар који производе светлеће диоде је генерално широк и садржи различите таласне дужине светлости. Ово чини да се диоде које емитују светлост широко користе у областима осветљења, дисплеја и позадинског осветљења. Насупрот томе, ласерске диоде производе уски спектар који садржи само одређене таласне дужине светлости. Ово чини да ласерске диоде имају већу примену у областима као што су комуникације, мерење и медицински третман.
Ефикасност и снага:
Диоде које емитују светлост су генерално мање ефикасне јер се део енергије губи као топлота. Поред тога, снага диода које емитују светлост је обично мала, што ограничава њихову употребу у апликацијама велике снаге. Насупрот томе, ласерске диоде су ефикасније јер светлосни таласи које производе могу бити високо фокусирани, чиме се смањује губитак енергије. Поред тога, ласерске диоде могу бити веће снаге, што их чини погодним за апликације велике снаге.
Области примене:
Диоде које емитују светлост се широко користе у осветљењу, дисплеју, позадинском осветљењу, преносу сигнала и другим пољима. Због ниже цене и веће поузданости, тржишни удео светлећих диода у овим областима се постепено повећава. Насупрот томе, ласерске диоде се углавном користе у комуникацијама, мерењу, медицини, производњи и другим областима. Због своје велике снаге, високог фокуса и високих карактеристика кохерентности, ласерске диоде имају јединствене предности у применама у овим областима.

Уобичајени параметри ласерских диода
(1) Таласна дужина: то јест, радна таласна дужина ласерске цеви. Тренутно, таласне дужине ласерских цеви које се могу користити као фотоелектрични прекидачи укључују 635нм, 650нм, 670нм, 690нм, 780нм, 810нм, 860нм, 980нм, итд.
(2) Праг струје Итх: то јест, струја при којој ласерска цев почиње да генерише ласерске осцилације. За опште ласерске цеви мале снаге, његова вредност је око десетине милиампера. Праг струје ласерских цеви са напрегнутом структуром више квантних бунара може бити чак 10 мА. Следећи.
(3) Радна струја Иоп: То јест, струја покретања када ласерска цев достигне номиналну излазну снагу. Ова вредност је важна за пројектовање и отклањање грешака у ласерском погонском кругу.
(4) Вертикални угао дивергенције θ⊥: Угао под којим се светлећа трака ласерске диоде отвара у правцу управном на ПН спој, обично око 15˚~40˚.
(5) Хоризонтални угао дивергенције θ∥: Угао под којим се шири опсег ласерске диоде који емитује светлост отвара у правцу паралелном са ПН спојем, обично око 6˚~10˚.
(6) Праћење струје Им: то јест, струја која тече кроз ПИН цев када је ласерска цев на номиналној излазној снази.

Инспекција ласерске диоде
(1) Метод мерења отпора: Уклоните ласерску диоду и измерите њене вредности отпора унапред и уназад помоћу мултиметра у опсегу Р×1к или Р×10к. Нормално, вредност отпора унапред је између 20 и 40 кΩ, а вредност отпора уназад је ∞ (бесконачно). Ако измерена вредност отпора напред прелази 50кΩ, то значи да су перформансе ласерске диоде смањене. Ако је измерена вредност отпора унапред већа од 90 кΩ, то значи да је диода озбиљно застарела и да се више не може користити.
(2) Метода мерења струје: Користите мултиметар да измерите пад напона на отпорнику оптерећења у погонском колу ласерске диоде, а затим процените вредност струје која тече кроз цев у складу са Охмовим законом. Када струја пређе 100мА, ако је потенциометар снаге ласера ​​подешен (види слику 5), а нема очигледне промене струје, може се проценити да ласерска диода озбиљно стари. Ако се струја нагло повећа и измакне контроли, то значи да је оштећена оптичка резонантна шупљина ласерске диоде.

Постоје значајне разлике између светлећих диода и ласерских диода у погледу принципа рада, карактеристика снопа, спектралних карактеристика, ефикасности и снаге и области примене. Диоде које емитују светлост су погодне за апликације са малом снагом, некохерентним изворима светлости, као што су осветљење и дисплеји, док су ласерске диоде погодне за апликације са високом снагом, високо фокусираним и високо кохерентним изворима светлости, као што су комуникације и медицина. Разумевање ових разлика нам помаже да боље изаберемо и применимо ове две технологије извора светлости како бисмо задовољили потребе различитих области.

Контакт информације:

Ако имате било какву идеју, слободно разговарајте са нама. Без обзира где се налазе наши купци и који су наши захтеви, ми ћемо следити наш циљ да нашим купцима пружимо висок квалитет, ниске цене и најбољу услугу.