Шта су полупроводнички ласери? (Део Ⅱ)

Семицондуцтор Ласерс припада врсти ласера ​​у чврстом стању, полупроводнички је материјал као ласерски медијум, до региона извора диоде за убризгавање струје као режима пумпања ласерске диоде (зрачење побуђено електроном за производњу светлости). Међу свим врстама ласера, полупроводнички ласер има најбољу ефикасност конверзије енергије (ефикасност електро-оптичке конверзије директно примењених компоненти полупроводничког ласера ​​велике снаге може достићи до 60-70 процената). Може се користити као основни извор пумпе ласера ​​са влакнима, чврстог ласера ​​и других врста ласера ​​за оптичко пумпање и промовише брзи развој ласерске и чврсте ласерске технологије.(Наставите са делом Ⅰ)

3. Историјат развоја полупроводничког ласера

Полупроводнички ласер раних 1960-их је ласер са хомогеним спојем, који је пн спојна диода направљена од врсте материјала. Под убризгавањем напредне струје, електрони се континуирано убризгавају у П-зону, а рупе се континуирано убризгавају у Н-зону. Као резултат, преокрет дистрибуције носиоца се остварује у првобитном региону исцрпљивања пн споја. Пошто је брзина миграције електрона већа од брзине миграције рупа, зрачење и рекомбинација се дешавају у активном региону, емитујући флуоресценцију, а ласер се јавља под одређеним условима. Ово је врста полупроводничког ласера ​​који може да ради само у облику импулса. Друга фаза у развоју полупроводничког ласера ​​је хетероструктурни полупроводнички ласер, који се састоји од два танка слоја полупроводничких материјала са различитим размацима појаса, као што су ГаАс и ГаАлАс. Прво се појавио ласер са једном хетероструктуром (1969). Да би се смањила гранична густина струје ГаАсП-Н споја, вредност СХЛД је за један ред величине нижа од оне код ласера ​​са хомогеним спојем, али СХЛД и даље не може континуирано да ради на собној температури.

Од касних 1970-их, полупроводнички ласер се развија у два правца, један је информациони ласер у сврху преношења информација, а други је енергетски ласер у сврху побољшања оптичке снаге. Покренут применом пумпаног ласера ​​у чврстом стању, полупроводнички ласер велике снаге (континуирана излазна снага изнад 100мв, излазна снага импулса изнад 5В, може се назвати полупроводнички ласер велике снаге).

Деведесетих година прошлог века остварен је велики напредак, обележен значајним повећањем излазне снаге полупроводничких ласера. Полупроводнички ласери велике снаге киловатног нивоа комерцијализовани су у иностранству, а излаз домаћих узоркованих уређаја достигао је 600В. Ако са становишта проширења ласерског опсега, први инфрацрвени полупроводнички ласер, праћен великим бројем црвених полупроводничких ласера ​​од 670нм у апликацију, а затим, таласне дужине 650нм, 635нм, изашло је плаво светло, плаво светло полупроводнички ласер је успешно развијен, 10мВ љубичасти, па чак и ултраљубичасти полупроводнички ласер, такође је у развоју. Касних 1990-их, ласери који емитују површину и ласери који емитују површину вертикалне шупљине су брзо развијени, а разматране су и многе примене у ултра-паралелној оптоелектроници. 980нм, 850нм и 780нм уређаји су коришћени у оптичким системима. Тренутно се ласери који емитују површину вертикалне шупљине користе у гигабитним Етхернет мрежама велике брзине.

4. Примена полупроводничког ласера

Полупроводнички ласер сазрева раније, са бржим напредовањем класе ласера, због свог широког опсега таласних дужина, једноставне производње, ниске цене, лаке масовне производње, а због мале величине, лагане тежине, дугог века, дакле, варијанти брзог развоја , широк спектар примене, има више од 300 врста.

1) Примена у индустрији и технологији

① Комуникација оптичким влакнима. Полупроводнички ласер је практичан извор светлости комуникационог система са оптичким влакнима. Комуникација оптичким влакнима постала је главни ток савремене комуникационе технологије.

②Приступ оптичком диску. Полупроводнички ласери се већ користе у меморији оптичког диска, што има предност складиштења велике количине информација о звуку, тексту и сликама. Коришћење плавих и зелених ласера ​​може значајно побољшати густину складиштења ЦД-ова.

③Спектрална анализа. Далеки инфрацрвени подесиви полупроводнички ласер је коришћен у анализи гаса животне средине, праћењу загађења ваздуха, аутомобилских издувних гасова и тако даље. Може се користити у индустрији за праћење процеса таложења гаса.

④Оптичка обрада информација. Полупроводнички ласери су коришћени у оптичким информационим системима. Површински емисиони полупроводнички ласерски дводимензионални низ је идеалан извор светлости за оптичке системе паралелне обраде, који ће се користити у рачунарима и оптичким неуронским мрежама.

⑤Ласерска микрофабрикација. Уз помоћ високоенергетског ултра-схире ласера ​​који производи К свитцх полупроводнички ласер, интегрисано коло се може сећи, пробијати, итд.

⑥ Ласерски аларм. Полупроводнички ласерски аларм се широко користи, укључујући аларм против провале, аларм за ниво воде, аларм за удаљеност аутомобила итд.

⑦Ласерски штампач. Полупроводнички ласери велике снаге се већ користе у ласерским штампачима. Коришћење плавих и зелених ласера ​​може знатно побољшати брзину и резолуцију штампања.

⑧ Ласерски скенер бар кода. Полупроводнички ласерски скенери бар кодова су се широко користили у продаји робе, као иу управљању књигама и архивима.

⑨Упумпајте полупроводнички ласер. Ово је важна примена полупроводничких ласера ​​велике снаге, који се могу користити за замену оригиналне атмосферске лампе и формирање потпуног ласерског система.

⑩ Ласерска телевизија високе дефиниције. У блиској будућности, на тржиште би могли бити стављени полупроводнички ласерски телевизори без катодних цеви, користећи црвене, плаве и зелене ласере за које се процењује да троше 20 одсто мање енергије од постојећих.

2) Примене у медицинским и научним истраживањима

① Ласерска хирургија. Полупроводнички ласери су коришћени за ексцизију меких ткива, везивање ткива, коагулацију и испаравање. У овој технологији се широко користе општа хирургија, пластична хирургија, дерматологија, урологија, акушерство, гинекологија итд.

②Ласерска динамичка терапија. Фотосензитивне супстанце које имају афинитет према тумору се селективно скупљају у ткиву рака, а ткиво рака се озрачује полупроводничким ласером како би се произвеле реактивне врсте кисеоника, са циљем да се учини некротичним без оштећења здравог ткива.

③ Истраживање науке о животу. „Оптичке пинцете“, које користе полупроводничке ласере да отимају живе ћелије или хромозоме и померају их где год желе, коришћене су за побољшање ћелијске синтезе, интеракција ћелија и форензичке дијагностике

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.