Principiul de funcționare al laserelor semiconductoare?

Lasere cu semiconductorsunt numite și diode laser sau LD pe scurt. Laserele semiconductoare sunt dispozitive care emit laser care emit lumină monocromatică de radiație de mare putere prin principiul radiației stimulate. Unghiul de emisie al luminii de ieșire este îngust, iar ceea ce vedem este aproape colimat. Fasciculul laser poate fi modulat direct, adică intensitatea de ieșire a luminii se poate modifica pe măsură ce semnalul se schimbă.

Principiul de funcționare
Principiul de lucru al emisiei luminii laser semiconductoare este radiația stimulată. Este subliniat principiul radiației stimulate: electronii care absorb energia externă (energie electrică, energie luminoasă) la un nivel de energie ridicat vor emite un foton care este exact același cu fotonul extern după detectarea fotonului extern din jur (Energie, direcția mișcării). , calitatea... sunt exact aceleași), deci sunt mai mulți fotoni în aceeași direcție, iar acest proces se numește radiație stimulată a luminii.

Cele de mai sus sunt doar un principiu, dar în practică, pentru a face ca un laser semiconductor să funcționeze și să emită lumină, avem nevoie de materiale de lucru, energie externă, substraturi și oglinzi pentru a forma o structură cu laser semiconductor. Putem simula laserul prin următorii pași simpli:
1. Fixați substanța de lucru pe substrat și stimulați substanța de lucru să emită lumină spontan prin energie externă. Lumina curentă este lumină naturală obișnuită, slabă, cu direcții neregulate și cu intensitate scăzută a luminii. Nu toate substanțele pot acționa ca această substanță luminoasă, dacă sunteți interesat, le puteți verifica pe toate.
2. Pe părțile stânga și dreaptă ale substanței de lucru, există mai mult de două oglinzi cu radiații (una cu reflectivitate de 100 la sută și una cu reflectivitate de 95 la sută), astfel încât lumina neregulată emisă de substanța de lucru radiază spontan, iar lumina în cele două direcții de stânga și dreapta este Acesta va fi reflectat înapoi de oglinda cu radiații pentru a stimula continuu substanța de lucru pentru a produce radiații stimulate. Când fotonii cresc până la un anumit prag, putem vedea că lumina evidentă revarsă din oglindă cu o reflectivitate de 95 la sută. Desigur, exteriorul este încapsulat cu metal (cupru), iar fotonii care nu sunt în direcția oglinzii Dacă intră în contact cu stratul metalic al pachetului exterior, acesta se va pierde sub formă de energie termică.
3. Dacă vă gândiți bine, fotonii de pe linia diagonală a oglinzii cu radiații vor fi și ei radiați și măriți, deci lumina care iese are un anumit unghi de divergență. În viitor, putem folosi componente optice, cum ar fi oglinzile colimatoare, pentru a procesa lumina în pasul următor.

Care sunt lungimile de undă ale laserelor semiconductoare:
1. Lungimea de undă este de 193nm ~ 337nm, care este intervalul de lungimi de undă a laserului ultraviolet, care este invizibil cu ochiul liber.
2. Lungimea de undă a laserului violet este: 365-405nm, care este intervalul de lungimi de undă a laserului violet, vizibil cu ochiul liber.
3. Lungimea de undă a laserului cu lumină albastră este: 445nm~488nm, care este gama de lungimi de undă a laserului cu lumină albastră, vizibilă cu ochiul liber.
4. Lungimea de undă a laserului verde este: 514nm~543nm, care este intervalul de lungimi de undă a laserului verde, vizibil cu ochiul liber.
5. Lungimea de undă a laserului roșu este: 633nm~658nm, care este intervalul de lungimi de undă a laserului infraroșu, vizibil cu ochiul liber.
6. Lungimea de undă este de 780nm ~ 1060nm, care este intervalul de lungimi de undă a laserului infraroșu, care este invizibil cu ochiul liber.

Aplicații ale laserelor semiconductoare:
1. Aplicații de comunicație: Laserele semiconductoare pot fi utilizate în domenii de comunicare de mare viteză, cum ar fi comunicațiile prin fibră optică, comunicațiile fără fir și rețelele de centre de date. Printre acestea, VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) este unul dintre cele mai frecvent utilizate lasere semiconductoare pentru comunicații pe distanțe scurte, care se caracterizează prin lățime spectrală îngustă, putere redusă și cost relativ scăzut.
2. Aplicații medicale: laserele semiconductoare pot fi utilizate în dispozitive medicale, cum ar fi bisturiul laser, frumusețea pielii, etc. Bisturiul laser folosește un fascicul laser cu densitate mare de energie pentru tăiere, care are avantajele fără sânge și minim invaziv și poate fi utilizat în oftalmologie, stomatologie, dermatologie și chirurgie laparoscopică.
3. Aplicații de producție: laserele semiconductoare pot fi utilizate în industriile de producție, cum ar fi tăierea cu laser, marcarea cu laser, sudarea cu laser etc. Tehnologia de tăiere cu laser poate fi utilizată pentru tăierea materialelor metalice și a materialelor nemetalice și are avantajele unei precizii ridicate , viteză mare și putere mare.
4. Aplicație pentru evitarea obstacolelor: Laserele semiconductoare pot fi utilizate în roboți de măturare și sisteme LIDAR în tehnologia de conducere autonomă. Sistemul LIDAR poate realiza imagini tridimensionale ale mediului înconjurător și este un senzor important pentru vehiculele autonome.
5. Aplicație de detectare biologică: Laserele semiconductoare pot fi utilizate în domeniul detectării biologice, cum ar fi analiza fluorescenței, detectarea proteinelor etc. Intensitatea ridicată și monocromaticitatea îl fac utilizat pe scară largă în analiza biologică.
6. Aplicații de viziune artificială: laserele semiconductoare cu lățime de linie îngustă utilizate în mod obișnuit, laserele cu linii mai subțiri, erorile mici de pixeli capturate de senzori și scanarea și măsurarea de înaltă precizie pot fi observate pe scară largă în atelierele de producție automată.

Există multe alte aplicații, sunt mai mult de 100 la calcul aproximativ, așa că nu le voi enumera una câte una aici. De asemenea, puteți merge lângă dvs. pentru a afla unde sunt utilizate laserele cu semiconductor.

Informații de contact:

Dacă aveți idei, nu ezitați să discutați cu noi. Indiferent unde sunt clienții noștri și care sunt cerințele noastre, ne vom urmări obiectivul de a oferi clienților noștri calitate înaltă, prețuri mici și cele mai bune servicii.