Hvad er halvlederlasere? (Del Ⅱ)

Halvleder lasere tilhører en slags faststoflaser, er et halvledermateriale som lasermediet, til strømindsprøjtningsdiodekildeområdet som pumpetilstand for laserdiode (elektronexciteret stråling til at producere lys). Blandt alle slags lasere har halvlederlaseren den bedste energikonverteringseffektivitet (den elektro-optiske konverteringseffektivitet for højeffekt halvlederlaserkomponenter direkte anvendt kan nå op til 60-70 procent). Det kan bruges som kernepumpekilde for fiberlaser, solid laser og andre former for optisk pumpelaser og fremmer den hurtige udvikling af fiberlaser og solid laserteknologi.(Fortsæt med del Ⅰ)

3. Udviklingshistorie af halvlederlaser

Halvlederlaseren i begyndelsen af ​​1960'erne er en homogen junction laser, som er en pn junction diode lavet på en slags materiale. Under den fremadgående strøminjektion injiceres elektroner kontinuerligt i P-zonen, og huller injiceres kontinuerligt i N-zonen. Som et resultat realiseres vendingen af ​​bærebølgefordelingen i det oprindelige pn-forbindelsesudtømningsområde. Da elektronmigreringshastigheden er hurtigere end hullets migrationshastighed, forekommer stråling og rekombination i det aktive område, der udsender fluorescens, og laser forekommer under visse forhold. Dette er en slags halvlederlaser, der kun kan fungere i form af en puls. Andet trin i udviklingen af ​​halvlederlaseren er heterostrukturhalvlederlaseren, som består af to tynde lag af halvledermaterialer med forskellige båndgab, såsom GaAs og GaAlAs. Den enkelte heterostrukturlaser dukkede op først (1969). For at reducere tærskelstrømtætheden for GaAsP-N-forbindelsen er værdien af ​​SHLD en størrelsesorden lavere end værdien for homogen forbindelseslaser, men SHLD'en kan stadig ikke fungere kontinuerligt ved stuetemperatur.

Siden slutningen af ​​1970'erne har halvlederlaseren udviklet sig i to retninger, den ene er informationslaseren med det formål at transmittere information, og den anden er strømlaseren med det formål at forbedre den optiske effekt. Drevet af anvendelsen af ​​pumpet solid state laser, højeffekt halvlederlaser (kontinuerlig udgangseffekt over 100mw, pulsudgangseffekt over 5W, kan kaldes højeffekt halvlederlaser).

Der er sket banebrydende fremskridt i 1990'erne, præget af en betydelig stigning i udgangseffekten fra halvlederlasere. Halvlederlasere med høj effekt på kilowatt-niveauer er blevet kommercialiseret i udlandet, og outputtet af indenlandske prøveenheder har nået 600W. Hvis fra synspunktet om udvidelsen af ​​laserbåndet, den første infrarøde halvlederlaser, efterfulgt af et stort antal 670nm rød halvlederlaser ind i applikationen, og derefter, bølgelængde 650nm, 635nm kom ud, blåt lys, det blå lys halvlederlaser er blevet udviklet med succes, 10mW violet og endda ultraviolet halvlederlaser, den er også under udvikling. I slutningen af ​​1990'erne er overflade-emitterende lasere og lodret hulrum overflade-emitterende lasere blevet udviklet hurtigt, og mange applikationer inden for ultraparallel optoelektronik er blevet overvejet. 980nm, 850nm og 780nm enheder er blevet brugt i optiske systemer. På nuværende tidspunkt er lasere, der udsender lodret kavitet, blevet brugt i gigabit Ethernet højhastighedsnetværk.

4. Anvendelsen af ​​halvlederlaser

Halvlederlaseren er moden tidligere, med hurtigere fremskridt for en klasse af lasere på grund af dens brede bølgelængdeområde, enkle produktion, lave omkostninger, let masseproduktion og på grund af lille størrelse, letvægts, lang levetid, derfor varianter af hurtig udvikling , en bred vifte af applikationer, har mere end 300 slags.

1) Anvendelse i industri og teknologi

① Optisk fiberkommunikation. Halvlederlaseren er den praktiske lyskilde i et optisk fiberkommunikationssystem. Optisk fiberkommunikation er blevet hovedstrømmen af ​​moderne kommunikationsteknologi.

②Optisk diskadgang. Halvlederlasere bruges allerede i optisk diskhukommelse, som har den fordel, at de lagrer en stor mængde information om lyd, tekst og billeder. Brug af blå og grønne lasere kan i høj grad forbedre lagringstætheden på cd'er.

③Spektralanalyse. Langt infrarød afstembar halvlederlaser er blevet brugt til miljøgasanalyse, overvågning af luftforurening, biludstødning og så videre. Det kan bruges i industrien til at overvåge gasaflejringsprocessen.

④Optisk informationsbehandling. Halvlederlasere er blevet brugt i optiske informationssystemer. Overflade emission halvleder laser to-dimensional array er en ideel lyskilde til optiske parallelle behandlingssystemer, som vil blive brugt i computere og optiske neurale netværk.

⑤Laser mikrofabrikation. Ved hjælp af højenergi-ultrashire-laseren produceret af Q-switch-halvlederlaseren kan det integrerede kredsløb skæres, udstanses osv.

⑥ Laseralarm. Halvlederlaseralarm er meget udbredt, herunder tyverialarm, vandstandsalarm, bilafstandsalarm osv.

⑦Laserprinter. Halvlederlasere med høj effekt bruges allerede i laserprintere. Brug af blå og grønne lasere kan i høj grad forbedre udskrivningshastigheden og opløsningen.

⑧ Laser stregkodescanner. Halvleder laser stregkodescannere har været meget brugt i salg af varer, såvel som bøger og arkivhåndtering.

⑨Pump solid-state laseren. Dette er en vigtig anvendelse af halvlederlasere med høj effekt, som kan bruges til at erstatte den originale atmosfærelampe og danne et hel-solid-state lasersystem.

⑩ High-definition laser-tv. I den nærmeste fremtid vil halvlederlaser-tv-apparater uden katodestrålerør kunne markedsføres ved hjælp af røde, blå og grønne lasere, der anslås at bruge 20 procent mindre strøm end eksisterende apparater.

2) Anvendelser inden for medicinsk og biovidenskabelig forskning

① Laserkirurgi. Halvlederlasere er blevet brugt til udskæring af blødt væv, vævsbinding, koagulation og fordampning. Generel kirurgi, plastikkirurgi, dermatologi, urologi, obstetrik, gynækologi osv. er meget udbredt i denne teknologi.

②Laser dynamisk terapi. De lysfølsomme stoffer, der har en affinitet til tumoren, samles selektivt i kræftvævet, og kræftvævet bestråles af halvlederlaseren for at producere reaktive iltarter med det formål at gøre det nekrotisk uden at beskadige det raske væv.

③ Biovidenskabelig forskning. "Optisk pincet", som bruger halvlederlasere til at snuppe levende celler eller kromosomer og flytte dem, hvorhen de vil, er blevet brugt til at forbedre cellesyntese, celleinteraktioner og retsmedicinsk diagnostik

Kontakt information:

Hvis du har nogle ideer, er du velkommen til at tale med os. Uanset hvor vores kunder er, og hvad vores krav er, vil vi følge vores mål om at give vores kunder høj kvalitet, lave priser og den bedste service.