Принцип работы полупроводниковых лазеров?

Полупроводниковые лазерытакже называются лазерными диодами или сокращенно ЛД. Полупроводниковые лазеры представляют собой лазерные излучающие устройства, которые излучают монохроматический свет высокой мощности по принципу вынужденного излучения. Угол излучения выходного света узкий, и то, что мы видим, почти коллимировано. Лазерный луч можно модулировать напрямую, то есть интенсивность выходного света может изменяться при изменении сигнала.

Принцип работы
Принцип работы полупроводникового лазерного излучения — вынужденное излучение. Изложен принцип вынужденного излучения: электроны, поглощающие внешнюю энергию (электрическую энергию, световую энергию) на высоком энергетическом уровне, будут излучать фотон, точно такой же, как внешний фотон, после восприятия окружающего внешнего фотона ( Энергия, направление движения , качество... точно такие же), поэтому фотонов в одном направлении больше, и этот процесс называется вынужденным излучением света.

Вышеизложенное — всего лишь принцип, но на практике, чтобы заставить полупроводниковый лазер работать и излучать свет, нам нужны рабочие материалы, внешняя энергия, подложки и зеркала для формирования структуры полупроводникового лазера. Мы можем смоделировать лазер, выполнив следующие простые шаги:
1. Зафиксируйте рабочее вещество на подложке и стимулируйте самопроизвольное излучение рабочего вещества за счет внешней энергии. Текущий свет — обычный слабый естественный свет, с неправильными направлениями и низкой интенсивностью света. Не все вещества могут выступать в роли этого светящегося вещества, если интересно, можете проверить все.
2. На левой и правой сторонах рабочего тела имеется более двух зеркал излучения (одно со 100-процентной отражательной способностью и одно с 95-процентной отражательной способностью), так что неравномерный свет, излучаемый рабочим телом, спонтанно излучается, и свет в двух направлениях, слева и справа, это будет отражаться зеркалом излучения, чтобы постоянно стимулировать рабочее вещество для производства стимулированного излучения. Когда фотоны увеличиваются до определенного порога, мы можем видеть, что очевидный свет вытекает из зеркала с коэффициентом отражения 95 процентов. Конечно, снаружи инкапсулирован металл (медь), и фотоны, которые не в направлении зеркала, если они вступят в контакт с металлическим слоем внешней упаковки, будут потеряны в виде тепловой энергии.
3. Если подумать, фотоны на диагональной линии излучающего зеркала тоже будут излучаться и увеличиваться, так что исходящий свет имеет определенный угол расхождения. В будущем мы сможем использовать оптические компоненты, такие как коллимирующие зеркала, для обработки света на следующем этапе.

Каковы длины волн полупроводниковых лазеров:
1. Длина волны составляет 193–337 нм, что соответствует диапазону длин волн ультрафиолетового лазера, невидимого невооруженным глазом.
2. Длина волны фиолетового лазера составляет: 365-405нм, что представляет собой диапазон длин волн фиолетового лазера, видимый невооруженным глазом.
3. Длина волны лазера синего света составляет: 445–488 нм, что является диапазоном длины волны лазера синего света, видимым невооруженным глазом.
4. Длина волны зеленого лазера составляет: 514–543 нм, что соответствует диапазону длин волн зеленого лазера, видимому невооруженным глазом.
5. Длина волны красного лазера: 633нм~658нм, это диапазон длин волн инфракрасного лазера, видимый невооруженным глазом.
6. Длина волны составляет 780–1060 нм, что соответствует диапазону длины волны инфракрасного лазера, невидимого невооруженным глазом.

Применение полупроводниковых лазеров:
1. Коммуникационные приложения: полупроводниковые лазеры могут использоваться в высокоскоростных коммуникационных областях, таких как оптоволоконная связь, беспроводная связь и сети центров обработки данных. Среди них VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) — один из наиболее часто используемых полупроводниковых лазеров для связи на короткие расстояния, который характеризуется узкой шириной спектра, малой мощностью и относительно низкой стоимостью.
2. Медицинские применения: полупроводниковые лазеры могут использоваться в медицинских устройствах, таких как лазерные скальпели, косметика для кожи и т. д. Лазерный скальпель использует для резки лазерный луч с высокой плотностью энергии, который имеет преимущества бескровного и минимально инвазивного, и может использоваться в офтальмологии, стоматологии, дерматологии и лапароскопической хирургии.
3. Применение в производстве: полупроводниковые лазеры могут использоваться в производственных отраслях, таких как лазерная резка, лазерная маркировка, лазерная сварка и т. д. Технология лазерной резки может использоваться для резки металлических и неметаллических материалов и обладает преимуществами высокой точности. , быстрая скорость и высокая производительность.
4. Применение для предотвращения препятствий: полупроводниковые лазеры могут использоваться в подметальных роботах и ​​системах LIDAR в технологии автономного вождения. Система LIDAR может создавать трехмерные изображения окружающей среды и является важным датчиком для автономных транспортных средств.
5. Применение в области биологического обнаружения. Полупроводниковые лазеры можно использовать в области биологического обнаружения, например, для флуоресцентного анализа, обнаружения белков и т. д. Его высокая интенсивность и монохромность делают его широко используемым в биологическом анализе.
6. Применение машинного зрения: широко используемые полупроводниковые лазеры с узкой шириной линии, лазеры с более тонкими линиями, небольшие ошибки пикселей, фиксируемые датчиками, а также высокоточное сканирование и измерение можно широко увидеть в автоматизированных производственных цехах.

Есть много других приложений, по грубым подсчетам их более 100, поэтому я не буду перечислять их здесь по одному. Вы также можете перейти на свою сторону, чтобы узнать, где используются полупроводниковые лазеры.

Контактная информация:

Если у вас есть какие-либо идеи, не стесняйтесь говорить с нами. Независимо от того, где находятся наши клиенты и каковы наши требования, мы будем следовать нашей цели, чтобы предоставить нашим клиентам высокое качество, низкие цены и лучший сервис.