半導(dǎo)體激光器的基本特性

1、光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)資源庫半導(dǎo)體激光器的基本特性課程：激光安全與防護(hù)主講教師：祁春野光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)資源庫教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 了解半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)及基本特性。光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)資源庫 半導(dǎo)體激光器（ LD）的基本結(jié)構(gòu)如圖4-16所示。它的核心部分是PN結(jié)，PN結(jié)的兩個端面是按晶體的天然晶面剖切開的，稱為解理面，該二表面極為光滑，可以直接用作為平行反射鏡面，構(gòu)成諧振腔。上下電極施加正向電壓，使結(jié)區(qū)產(chǎn)生雙簡并的能帶結(jié)構(gòu)及激光工作電流。激光可以從一側(cè)解理面輸出，也可由兩側(cè)輸出。在LD中常用的該諧振腔腔長L約為0.3mm。 半導(dǎo)體激光器的基本特性半導(dǎo)體激光器的基本特性光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)

2、資源庫 半導(dǎo)體激光器的基本特性半導(dǎo)體激光器的基本特性圖圖4-16 4-16 LDLD的基本結(jié)構(gòu)（雙層質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器）的基本結(jié)構(gòu)（雙層質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器）光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)資源庫 如果使流經(jīng)LD電極的電流增加，如圖4-17（a）所示，則從某一電流值開始，光輸出將急劇增大，此時(shí)的電流值稱為閾值電流。當(dāng)注入電流超過該閾值電流時(shí)，就會形成激光振蕩。 LD輸出光的譜線如圖4-17（b）所示，通常是幾條尖峰波。很明顯，發(fā)射波長通常隨注入電流的大小而變化。 半導(dǎo)體激光器的基本特性半導(dǎo)體激光器的基本特性光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)資源庫 半導(dǎo)體激光器的基本特性半導(dǎo)體激光器的基本特性圖圖4-17 LD4-17 LD的基本

3、特性的基本特性(a)(a)光輸出強(qiáng)度與江大電流的關(guān)系；光輸出強(qiáng)度與江大電流的關(guān)系； （b b）激光的譜線）激光的譜線光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)資源庫 圖4-17（b）中曲線的斜率表示了注入的電能轉(zhuǎn)化為激光能量的轉(zhuǎn)化效率,極高的電光轉(zhuǎn)換效率正是LD的最大特點(diǎn)。例如，氣體激光器的光電轉(zhuǎn)換效率是百分之幾，而LD的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)百分之幾十。根據(jù)電流的注入方式是脈沖式還是連續(xù)式，LD可以實(shí)現(xiàn)脈沖發(fā)射和連續(xù)發(fā)射兩種輸出方式使用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際用途來進(jìn)行選擇。 半導(dǎo)體激光器的基本特性半導(dǎo)體激光器的基本特性光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教學(xué)資源庫課程小結(jié)課程小結(jié) 本小節(jié)主要講述了半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)及基本特性。光機(jī)電應(yīng)用技術(shù)國家教