一、半導體激光器的特點有哪些 ?
半導體激光器(Also known as semiconductor laser)是一種基于半導體材料工作的激光器。它具有以下特點:
1、小型化:半導體激光器的體積小,重量輕,可以方便地集成在各種設備中,如光纖通信、激光打印機、激光讀寫光驅等。
2、高效率:半導體激光器的電-光轉換效率高,能將輸入的電能高效地轉化為光能,相對于其他類型的激光器有更低的功耗和更高的功率輸出。
3、長壽命: 半導體激光器具有較長的工作壽命,能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作數(shù)千小時甚至更長時間。
4、快速響應:半導體激光器的開關速度較快,可以在納秒級別進行調制和調制解調,適用于高速光通信和光存儲等領域。
5、容易調諧:半導體激光器具有較寬的工作波長范圍,通過改變電流、溫度和施加外界的光學調制,可以實現(xiàn)對激光波長的調諧。
6、相干性:半導體激光器的輸出是相干光,光束質量高,光束模式穩(wěn)定,光學特性優(yōu)異。
7、低成本:由于半導體激光器制造工藝成熟,成本較低,容易大規(guī)模生產,因此價格相對較低。
二、半導體激光器的工作特性介紹
半導體激光器的主要工作特性包括U-I 特性、P-I 特性、閾值特性和溫度特性等。
1、半導體激光器的U-I特性
半導體激光器的伏安特性類似于二極管。U-I特性曲線可以反映其PN結的優(yōu)劣,用來估算其等效電阻值。半導體激光器通電后,兩端產生正向電壓U。當正向電壓U較小時,外電場無法克服PN結內電場對多數(shù)載流子擴散運動的阻力,因而電流很?。划斦螂妷篣足夠大時,內電場被明顯減弱,電流逐漸成線性增大。
2、半導體激光器的P-I特性
理想的半導體激光器的P-I特性:隨著驅動電流I的不斷增大,輸出光功率P不斷增大,但它們之間的關系并非簡單的線性關系。在設計半導體激光器的驅動系統(tǒng)時,了解和掌握其P-I特性是非常重要的。
3、半導體激光器的閾值特性
在半導體激光器的工作中,開始輸出激光的臨界驅動電流值被稱為閾值電流。只有當驅動電流大于閾值電流時,半導體激光器才能正常工作并輸出激光。因此,閾值電流是半導體激光器的重要工作特性。
4、溫度特性
閾值電流隨溫度增加而增大,尤其是長波段InGaAsP激光器對溫度更敏感。