У области оптоелектронике, фотодиоди и Ласерски диоде су две врсте основних уређаја, који играју кључне улоге детекције оптичког сигнала и емисије.
Фотодиоди претворити лагану енергију у електричне сигнале кроз фотоелектрични ефекат и широко се користе у сензорском, комуникационом пријем и медицинском откривању; Иако ласерски диоде производе ласере високог кохеренције кроз стимулисану емисију, постајући основни извор светлости за оптичке властичке комуникације, индустријску прераду и потрошачку електронику. Иако су оба полуводичка оптоелектронски уређаји, постоје суштинске разлике у њиховим функцијама (пријемништво ВС емисија), принципима рада (фотоелектрична конверзија ВС стимулисано зрачење) и сценаријама наношења (откривање нискоенергетске ласере). Овај чланак ће открити техничке карактеристике и применљиве границе два упоредне анализе и пружити референцу за избор уређаја.
Основна дефиниција и принцип рада
1. фотодиода
Основна дефиниција:Посемички уређај који претвара светлосне сигнале у електричне сигнале. Његов језг дела је пн распад, а шкољка има провидан прозор за примање светлости. Симбол текста у дијаграму круга је генерално ВД.
Принцип рада:На основу фотоелектричног ефекта, када фотони озрачуни ПН раскрснице фотодиоде, ако је фотона енергија довољно велика, подстаћиће генерацију парова на електронику у полуводичу. Под акцијом обрнутог напона, ови фотогенирани носачи учествују у кретању Дрифт, што значајно повећава обрнуту струју, а фото-угљена се мења са променом интензитета светлосног интензидера, на тај начин претварајући светлосни сигнал. Када нема светлости, обрнута струја је изузетно мала, што се назива тамно струја; Када постоји светлост, обрнута струја се брзо повећава да би се формирала фото-кокоши.
2 Ласерска диода
Основна дефиниција:Полуводични уређај који производи кохерентне ласере кроз стимулисану емисију. У основи је полуводичка диода, која се састоји од ПН раскрснице састављеног од полуводича П-а и полуводича типа, активни слој који емитује светло и обложено огледало које одражава светлост.
Принцип рада:Када се струје, електрони се убризгавају у регион Н у регион П, а рупе се убризгавају из регије П у регион Н, формира се подручје високе густине високоенергетских електрона и рупа са нискоенергетским енергијом у редигији са ниским енергијом у целокупној регији (инверзија честица). Фотони који су генерирани спонтано зрачењем појачане су у активном слоју и одражавају више пута два рефлексије у резонантној шупљини, подстичући више електронских прелаза и ослобађање фотона истог фреквенције и фазе, формирајући ефекат појачања светлости. Када оптички добитак прелази праг за губитак, делимични рефлектор на једном крају резонантне шупљине омогућава да се ласерски сноп емитује у смерном снопу, а његова таласна дужина одређује ширину опсега полуводичког материјала.
Поређење основне разлике
| Поређење димензија | Фотодиода | Ласерска диода |
| Функција | Светлосни сигнал → Електрични сигнал (пријемник) | Електрични сигнал → Ласер (предајник) |
| Карактеристике излаза | Некохерентно откривање светлости, брзина брзог одговора | Кохерентан, једнобојни, високо усмерени ласерски излаз |
| Структурне разлике | ПН Јунцтион или ПИН структура, без резонантне шупљине | Садржи резонантну шупљину (ФП \/ ДФБ структура) |
| Радни режим | Пасивно откривање, није потребан праг струја | Активна емисија, захтева веће од струје прага |
| Ефикасност и потрошња енергије | Ниска потрошња електричне енергије, није услов за добијање | Висока потрошња електричне енергије, захтева тренутни погон |
Разлике у сценаријима апликације
1. Пријавни сценарији фотодиода
① Крај пријем оптичке комуникације
Сценариј: Комуникација оптичког влакана, брзи систем преноса података.
Функција: Претворите примљени оптички сигнал у електрични сигнал за декодирање података.
Карактеристике: висока осетљивост, брзи одговор (наносекунд ниво), погодно за комуникацију на даљину.
② Откривање интензитета светлости
Сценариј: Мерење осветљења амбијенталне светлости, медицинска опрема (као што је оксиметар), безбедносна детекција инфрацрвене везе.
Функција: Откривање интензитета светлости мења се и претвори их у електричне сигнале да би се постигла аутоматска контрола или праћење.
Карактеристике: Широк спектрални одговор, који покрива видљиве светло, инфрацрвене и друге бендове.
③ Сигурносна опрема
Сценариј: Инфрацрвени надзор, детектори дима, аутоматско слање врата.
Функција: активира аларма или контролна упутства путем прекида сигнала или променама.
Карактеристике: Висока поузданост, мала потрошња електричне енергије, погодна за дугорочно праћење.
2 Сценарији апликације ласерских диода
① Ласерско штампање и скенирање баркода
Сценариј: Штампачи, скенери баркода.
Функција: емитују високу светлост, фокусиране ласерске греде за прецизно скенирање или штампање.
Карактеристике: Снажна усмераност, добра једнобојна моњономичност, погодна за високо прецизно позиционирање.
② Оптички предајник комуникације
Сценариј: пренос оптичких влакана, брза комуникација у дата центрима.
Функција: Претворите електричне сигнале у оптичке сигнале и преносите податке путем оптичких влакана.
Карактеристике: Високи опсег опсега, низак губитак, подршка за пренос ултра-дуге даљине (као што је трансоцеаначка комуникација).
③ Индустријска обрада и медицинско лечење
Сценариј: Ласерско сечење, заваривање, ласерска хирургија (као што је офталмологија, дерматологија).
Функција: Користите ласере густине велике енергије за прераду материјала или уклањање ткива.
Карактеристике: Подесива снага, контролисани сноп, висока прецизност и не-контактни рад.
Поређење кључних параметара перформанси
1.Продавна брзина
| Параметри | Фотодиода | Ласерска диода |
| Време одзива | Брзо (наносекунд ниво, обично<1 ns) | Спорији (ограничено пропусницом модулације, обично стотине пицосекунди до наносекунди) |
| Утицајни фактори | Ослањајући се на апсорпцију фотона и транзит превозника, једноставну структуру | Стопа модулације је ограничена резонантним ефектом шупљине и електро-оптичким кашњењем |
| Сценарији апликације | Пријем оптичког комуникације велике брзине, праћење у стварном времену интензитета светлости | Оптички пренос комуникације (потребна је екстерна модулација), ласерски екран |
2 Стабилност таласне дужине
| Параметри | Фотодиода | Ласерски диоде |
| Опсег таласне дужине | Широк (УВ на ИР, зависи од материјала) | Уска (једнобојна таласна дужина одређена материјалом и структуром) |
| Стабилност | Опште (зависи од температуре и процеса) | High (spectral purity >90%, стабилно под контролом температуре) |
| Сценарији апликације | Више-спектрално откривање, откривање амбијенталне светлости | Прецизно мерење (као што су оптичке комуникације, медицински ласери), сензоринг |
3. Трошак и сложеност
| Параметри | Фотодиоде | Ласерски диоде |
| Цена производње | Ниска (једноставна структура, није потребна резонантна шупљина) | Висок (потребна је прецизна контрола допинг, резонантне шупљине и паковања) |
| Сложеност погона | Низак (није потребан струја прага, може се директно пристрасити) | Високо (потребан је константни тренутни погон, контрола температуре, оптичке повратне информације) |
| Сценарији апликације | Нискофтрани фотоелектрични сензори, потрошачка електроника | Опрема високог перформанси (као што су Лидар, врхунска оптичка комуникација) |
4. Поређење осталих кључних параметара
| Параметри | Фотодиоде | Ласерска диода |
| Осетљивост | Средње (зависи од материјала и подручја) | Високо (концентрисани сноп, велика густина снаге) |
| Излазна снага | Низак (миливатт ниво, само детекција светлости) | Високо (Милливатт до Ватт, модулатабле) |
| Усмеравање | Сиромашан (хемисферни сјај) | Изузетно јак (угао дивергенција<10°, resonant cavity dependent) |
| Живот | Дуго (нема питања старења луминисценције) | Кратко (лако је умањити на великој снази, захтева управљање дисипацијом топлоте) |
Одаберите према вашим потребама: Фотодиоде (висока осетљивост, ниска цена) су пожељни за откривање оптичких сигнала (као што је пријем и сензор комуникације); Ласерски диоде (висока усмеравања и велика снага) су пожељне за емитовање ласера (као што је пренос и прерада комуникације). Требало би размотрити и еколошке факторе: Фотодиоди су погодни за широку температуру и ниску сценарију потрошње енергије, док ласерски диоде захтевају контролу температуре и имају већу потрошњу електричне енергије.
Контакт информације:
Ако имате било какве идеје, слободно разговарајте са нама. Без обзира где су наши купци и који су наши захтјеви, следили ћемо нам циљ да пружимо купцима високим квалитетима, ниским ценама и најбољом услугом.
Е-пошта: info@loshield.com
Тел: 0086-18092277517
Фак: 86-29-81323155
Вецхат: 0086-18092277517








