Принцип на работа на полупроводниковите лазери?

Полупроводникови лазерисе наричат ​​още лазерни диоди или накратко LD. Полупроводниковите лазери са лазерно излъчващи устройства, които излъчват монохроматична радиационна светлина с висока мощност чрез принципа на стимулираното лъчение. Ъгълът на излъчване на изходната светлина е тесен и това, което виждаме, е почти колимирано. Лазерният лъч може да бъде директно модулиран, т.е. изходният интензитет на светлината може да се променя с промяната на сигнала.

Принцип на работа
Принципът на работа на излъчването на светлина от полупроводников лазер е стимулирано лъчение. Принципът на стимулираното лъчение е очертан: електроните, които абсорбират външна енергия (електрическа енергия, светлинна енергия) на високо енергийно ниво, ще излъчват фотон, който е точно същият като външния фотон, след като усетят околния външен фотон ( Енергия, посока на движение , качество... са абсолютно еднакви), така че има повече фотони в същата посока и този процес се нарича стимулирано излъчване на светлина.

Горното е само принцип, но на практика, за да накараме полупроводниковия лазер да работи и да излъчва светлина, имаме нужда от работни материали, външна енергия, субстрати и огледала, за да образуваме полупроводникова лазерна структура. Можем да симулираме лазер чрез следните прости стъпки:
1. Фиксирайте работното вещество върху субстрата и стимулирайте работното вещество да излъчва светлина спонтанно чрез външна енергия. Текущата светлина е обикновена слаба естествена светлина, с неправилни посоки и нисък интензитет на светлината. Не всички вещества могат да действат като това светещо вещество, ако се интересувате, можете да проверите всички.
2. От лявата и дясната страна на работното вещество има повече от две радиационни огледала (едно със 100 процента отразяваща способност и едно с 95 процента отразяваща способност), така че неправилната светлина, излъчвана от работното вещество, спонтанно излъчва и светлината в двете посоки наляво и надясно ще бъде отразено обратно от радиационното огледало, за да стимулира непрекъснато работното вещество да произвежда стимулирано лъчение. Когато фотоните се увеличат до определен праг, можем да видим, че очевидната светлина прелива от огледалото с отразяваща способност от 95 процента. Разбира се, външната страна е капсулирана с метал (мед) и фотоните, които не са в посоката на огледалото, ако влязат в контакт с металния слой на външната опаковка, те ще бъдат загубени под формата на топлинна енергия.
3. Ако помислите за това, фотоните по диагоналната линия на радиационното огледало също ще бъдат излъчени и увеличени, така че светлината, която излиза, има определен ъгъл на отклонение. В бъдеще можем да използваме оптични компоненти като колимиращи огледала за обработка на светлината в следващата стъпка.

Какви са дължините на вълните на полупроводниковите лазери:
1. Дължината на вълната е 193nm~337nm, което е обхватът на дължината на вълната на ултравиолетовия лазер, който е невидим с просто око.
2. Дължината на вълната на виолетовия лазер е: 365-405nm, което е обхватът на дължината на вълната на виолетовия лазер, видим с просто око.
3. Дължината на вълната на лазера със синя светлина е: 445nm~488nm, което е обхватът на дължината на вълната на лазера със синя светлина, видим с просто око.
4. Дължината на вълната на зеления лазер е: 514nm~543nm, което е обхватът на дължината на вълната на зеления лазер, видим с просто око.
5. Дължината на вълната на червения лазер е: 633nm~658nm, което е обхватът на дължината на вълната на инфрачервения лазер, видим с просто око.
6. Дължината на вълната е 780nm~1060nm, което е обхватът на дължината на вълната на инфрачервения лазер, който е невидим с просто око.

Приложения на полупроводникови лазери:
1. Комуникационни приложения: Полупроводниковите лазери могат да се използват във високоскоростни комуникационни полета, като комуникация с оптични влакна, безжична комуникация и мрежи от центрове за данни. Сред тях VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) е един от най-често използваните полупроводникови лазери за комуникация на къси разстояния, който се характеризира с тясна спектрална ширина, ниска мощност и относително ниска цена.
2. Медицински приложения: полупроводниковите лазери могат да се използват в медицински устройства, като лазерни скалпели, за красота на кожата и т.н. Лазерният скалпел използва лазерен лъч с висока енергийна плътност за рязане, което има предимствата на безкръвно и минимално инвазивно и може да се използва в офталмологията, стоматологията, дерматологията и лапароскопската хирургия.
3. Производствени приложения: полупроводниковите лазери могат да се използват в производствените индустрии, като лазерно рязане, лазерно маркиране, лазерно заваряване и др. Технологията за лазерно рязане може да се използва за рязане на метални материали и неметални материали и има предимствата на висока прецизност , бърза скорост и висока производителност.
4. Приложение за избягване на препятствия: Полупроводниковите лазери могат да се използват в роботи за метене и LIDAR системи в технологията за автономно шофиране. Системата LIDAR може да реализира триизмерно изображение на околната среда и е важен сензор за автономни превозни средства.
5. Приложение за биологично откриване: Полупроводниковите лазери могат да се използват в областта на биологичното откриване, като флуоресцентен анализ, откриване на протеини и т.н. Неговият висок интензитет и монохроматичност го правят широко използван в биологичния анализ.
6. Приложения за машинно зрение: често използвани полупроводникови лазери с тясна ширина на линията, лазери с по-тънка линия, малки пикселни грешки, уловени от сензори, и високопрецизно сканиране и измерване могат да се видят широко в автоматизирани производствени цехове.

Има много други приложения, по груби изчисления са над 100, така че няма да ги изброявам едно по едно тук. Можете също така да отидете на ваша страна, за да разберете къде се използват полупроводникови лазери.

Информация за връзка:

Ако имате някакви идеи, не се колебайте да говорите с нас. Без значение къде са нашите клиенти и какви са нашите изисквания, ние ще следваме нашата цел да предоставим на нашите клиенти високо качество, ниски цени и най-доброто обслужване.