Načelo delovanja polprevodniških laserjev?

Polprevodniški laserjiimenujemo jih tudi laserske diode ali krajše LD. Polprevodniški laserji so laserske oddajne naprave, ki oddajajo monokromatsko sevalno svetlobo visoke moči po principu stimuliranega sevanja. Emisijski kot izhodne svetlobe je ozek in to, kar vidimo, je skoraj kolimirano. Laserski žarek je mogoče neposredno modulirati, kar pomeni, da se lahko izhodna jakost svetlobe spreminja s spremembo signala.

Načelo delovanja
Načelo delovanja polprevodniškega laserskega oddajanja svetlobe je stimulirano sevanje. Opisan je princip stimuliranega sevanja: elektroni, ki absorbirajo zunanjo energijo (električno energijo, svetlobno energijo) na visoki energijski ravni, bodo oddali foton, ki je popolnoma enak zunanjemu fotonu, potem ko zazna okoliški zunanji foton ( Energija, smer gibanja , kakovost ... so popolnoma enaki), torej je v isti smeri več fotonov, ta proces pa imenujemo stimulirano sevanje svetlobe.

Zgoraj navedeno je le načelo, toda v praksi potrebujemo delovne materiale, zunanjo energijo, substrate in zrcala, da bi polprevodniški laser deloval in oddajal svetlobo, da bi oblikovali strukturo polprevodniškega laserja. Laser lahko simuliramo z naslednjimi preprostimi koraki:
1. Fiksirajte delovno snov na podlago in spodbudite delovno snov, da spontano oddaja svetlobo z zunanjo energijo. Trenutna svetloba je navadna šibka naravna svetloba, z nepravilnimi smermi in nizko jakostjo svetlobe. Vse snovi ne morejo delovati kot ta svetleča snov, če vas zanima, lahko preverite vse.
2. Na levi in ​​desni strani delovne snovi sta več kot dve sevalni ogledali (eno s 100-odstotno odbojnostjo in eno s 95-odstotno odbojnostjo), tako da nepravilna svetloba, ki jo oddaja delovna snov, spontano seva, svetloba pa v obeh smereh, levo in desno, se bo odbijalo nazaj od sevalnega ogledala, da nenehno spodbuja delovno snov, da proizvaja stimulirano sevanje. Ko se fotoni povečajo do določenega praga, lahko vidimo, da očitna svetloba prehaja iz ogledala z odbojnostjo 95 odstotkov. Seveda je zunaj inkapsulirana s kovino (baker) in fotoni, ki niso v smeri zrcala, če pridejo v stik s kovinsko plastjo zunanje embalaže, se bodo izgubili v obliki toplotne energije.
3. Če pomislite na to, bodo fotoni na diagonalni črti sevalnega zrcala prav tako sevali in povečali, tako da ima svetloba, ki izhaja, določen divergenčni kot. V prihodnosti lahko uporabimo optične komponente, kot so kolimatorska zrcala, za obdelavo svetlobe v naslednjem koraku.

Kakšne so valovne dolžine polprevodniških laserjev:
1. Valovna dolžina je 193nm~337nm, kar je območje valovne dolžine ultravijoličnega laserja, ki je neviden s prostim očesom.
2. Valovna dolžina vijoličnega laserja je: 365-405nm, kar je območje valovne dolžine vijoličnega laserja, vidno s prostim očesom.
3. Valovna dolžina laserja z modro svetlobo je: 445 nm ~ 488 nm, kar je območje valovne dolžine laserja z modro svetlobo, vidno s prostim očesom.
4. Valovna dolžina zelenega laserja je: 514nm~543nm, kar je območje valovne dolžine zelenega laserja, vidno s prostim očesom.
5. Valovna dolžina rdečega laserja je: 633nm~658nm, kar je obseg valovnih dolžin infrardečega laserja, viden s prostim očesom.
6. Valovna dolžina je 780nm~1060nm, kar je območje valovne dolžine infrardečega laserja, ki je s prostim očesom neviden.

Uporaba polprevodniških laserjev:
1. Komunikacijske aplikacije: polprevodniške laserje je mogoče uporabiti na področjih hitre komunikacije, kot so komunikacija z optičnimi vlakni, brezžična komunikacija in omrežja podatkovnih centrov. Med njimi je VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) eden najpogosteje uporabljenih polprevodniških laserjev za komunikacijo na kratkih razdaljah, za katerega so značilni ozka spektralna širina, majhna moč in relativno nizki stroški.
2. Medicinske aplikacije: polprevodniške laserje je mogoče uporabiti v medicinskih napravah, kot so laserski skalpeli, za lepoto kože itd. Laserski skalpel za rezanje uporablja laserski žarek z visoko energijsko gostoto, katerega prednosti so brezkrvni in minimalno invazivni ter se lahko uporablja v oftalmologiji, stomatologiji, dermatologiji in laparoskopski kirurgiji.
3. Proizvodne aplikacije: polprevodniške laserje je mogoče uporabiti v predelovalni industriji, kot so lasersko rezanje, lasersko označevanje, lasersko varjenje itd. Tehnologijo laserskega rezanja je mogoče uporabiti za rezanje kovinskih materialov in nekovinskih materialov in ima prednost visoke natančnosti , visoka hitrost in visoka zmogljivost.
4. Uporaba za izogibanje oviram: Polprevodniške laserje je mogoče uporabiti v robotih za pometanje in sistemih LIDAR v tehnologiji avtonomne vožnje. Sistem LIDAR lahko realizira tridimenzionalno slikanje okolice in je pomemben senzor za avtonomna vozila.
5. Uporaba biološke detekcije: Polprevodniški laserji se lahko uporabljajo na področju biološke detekcije, kot so fluorescenčna analiza, detekcija beljakovin itd. Zaradi visoke intenzivnosti in monokromatičnosti se pogosto uporablja v biološki analizi.
6. Aplikacije strojnega vida: običajno uporabljeni polprevodniški laserji z ozko širino črte, laserji s tanjšimi črtami, majhne napake slikovnih pik, ki jih zajamejo senzorji, ter visoko natančno skeniranje in merjenje je mogoče pogosto videti v avtomatiziranih proizvodnih delavnicah.

Drugih aplikacij je veliko, po grobem izračunu jih je več kot 100, zato jih ne bom našteval eno za drugo. Lahko greste tudi na svojo stran in ugotovite, kje se uporabljajo polprevodniški laserji.

Kontaktni podatki:

Če imate kakršne koli ideje, se obrnite na nas. Ne glede na to, kje so naše stranke in kakšne so naše zahteve, bomo sledili svojemu cilju, da svojim strankam zagotovimo visoko kakovost, nizke cene in najboljšo storitev.