Les diodes laser (LD) sont un type de générateur laser dont le matériau de travail est un semi-conducteur et sont des lasers à semi-conducteurs. La plupart des diodes laser ont une structure similaire aux diodes générales. Étant donné que la diode laser fonctionne, le processus de conversion d'énergie des électrons n'implique que deux niveaux d'énergie, et il n'y a aucune perte d'énergie causée par la bande interdite indirecte, de sorte que l'efficacité est relativement élevée.
Les progrès technologiques ont permis aux lasers de pénétrer divers marchés diversifiés en tant qu'instruments techniques professionnels. Les diodes laser constituent la technologie laser la plus utilisée et sont de simples dispositifs semi-conducteurs. Au cours des 30 dernières années, la puissance moyenne de l’industrie des diodes laser a considérablement augmenté, tandis que le prix moyen par watt a diminué de façon exponentielle. En conséquence, les diodes laser remplacent certaines technologies laser et non laser existantes, tout en permettant également à de nouvelles technologies optiques de devenir possibles. Les domaines d'application établis des diodes laser comprennent le stockage de données, les communications de données et le pompage optique des lasers à semi-conducteurs. En revanche, le traitement des matériaux et la détection optique illustrent le développement rapide de segments de marché comportant de nombreuses applications émergentes.
Les diodes laser comprennent les diodes laser à simple hétérojonction (SH), à double hétérojonction (DH) et à puits quantique (QW). Les diodes laser quantiques présentent les avantages d'un faible courant de seuil et d'une puissance de sortie élevée et sont des produits courants sur le marché. Par rapport aux diodes laser, les diodes laser présentent les avantages d'un rendement élevé, d'une petite taille et d'une longue durée de vie. Cependant, leur puissance de sortie est faible, leur linéarité est mauvaise et leur monochromaticité n'est pas très bonne, ce qui limite grandement leur application dans les systèmes de télévision par câble. Ne peut pas transmettre de signaux analogiques multicanaux hautes performances. Dans le module de liaison d'un récepteur optique bidirectionnel, des diodes laser à puits quantiques sont généralement utilisées comme sources lumineuses pour la transmission en liaison montante.
Un seul émetteur laser peut fournir une puissance allant de milliwatts à plusieurs watts. Chaque émetteur laser peut être utilisé seul, combiné dans une bande de diodes laser pour le pompage optique de lasers à semi-conducteurs, ou intégré dans un module de diodes laser. Groupe pour répondre à divers besoins d'application.
La diode laser est un composant laser semi-conducteur largement utilisé dans la communication par fibre optique, le traitement médical, l'affichage et la détection radar. Il a une structure simple, une technologie mature, une haute qualité et un prix bas, et est largement utilisé dans la production industrielle et la recherche scientifique.
La structure de la diode laser comprend principalement cinq parties : région de type P, région de type N, région de réflexion de type P, région de réflexion de type N et cavité laser. Parmi elles, la région de type P et la région de type N forment une jonction PN, et la région de réflexion et la cavité laser sont des structures optiques.
La région de type P et la région de type N font partie de la fonction principale de la diode laser et sont également les facteurs déterminants de la luminescence de la diode laser. La région de type P introduit des positrons dans la région de type N et la région de type N introduit des électrons dans la région de type P. Une fois la jonction PN générée, les positrons et les électrons se combinent dans la jonction PN pour envoyer des photons afin d'obtenir la luminescence. Afin d'obtenir une luminescence rapide, la région de type P et la région de type N doivent disposer de matériaux de haute qualité et d'une technologie de traitement délicate.
La fonction principale de la région de réflexion de type P et de la région de réflexion de type N est de réfléchir le laser de sorte que le laser génère un rapport d'ondes stationnaires dans la cavité laser. Dans les diodes laser, la réflectivité de la zone de réflexion de type P et de la zone de réflexion de type N est différente. Généralement, la réflectivité de la zone de réflexion de type P est très faible et la réflectivité de la zone de réflexion de type N est très élevée. Une telle conception peut permettre au laser de réfléchir et de diffuser entièrement dans la cavité laser, de manière à obtenir une émission laser à fibre monomode relativement stable.
La cavité laser est la partie optique la plus importante de la diode laser et sa fonction principale est de fournir un effet d'amplification par rétroaction optique. La cavité laser est généralement composée de réflecteurs dont l'un est un demi-réflecteur et l'autre un haut-réflecteur. La cavité optique formée entre ces deux réflecteurs peut réaliser la réflexion continue de quanta de lumière dans la cavité laser, améliorant ainsi l'effet d'amplification du laser. En ajustant la réflectivité du réflecteur et la longueur de la cavité laser, il est possible d'obtenir une émission laser de différentes longueurs d'onde lumineuses et puissances de sortie.
En plus des caractéristiques structurelles ci-dessus, la diode laser comprend également plusieurs structures auxiliaires, telles que des électrodes, des substrats, des fenêtres, etc. Cette structure n'est pas la partie centrale de la diode laser, mais elle est également importante pour les performances et la fiabilité de la diode laser.
La diode laser a une structure compacte, mais chaque partie joue un rôle essentiel. Ce n'est que lorsque chaque pièce travaille en coordination qu'une émission laser rapide et relativement stable peut être obtenue. Avec les progrès continus de la science et de la technologie, la structure des diodes laser est également constamment améliorée et perfectionnée, offrant ainsi une meilleure prise en charge pour une gamme plus large d'applications.
Les lasers infrarouges sont généralement utilisés dans la mesure de distance, les équipements d'éclairage, les communications, les armes simulées, etc. Le cœur du laser est sans aucun doute la diode laser, et la puissance de la diode laser détermine la taille de la puissance d'impulsion.
La diode laser présente également la structure d'une diode ordinaire, à savoir la région N, la jonction PN et la région P. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la diode, la barrière de jonction PN sera affaiblie, forçant les électrons à être injectés de la région N à travers la jonction PN dans la région P, et les trous à être injectés depuis la région P à travers la jonction PN dans la région N. Ces électrons et trous déséquilibrés injectés à proximité de la jonction PN vont se recombiner, émettant ainsi des photons.
Cependant, ces photons énergétiques sont aléatoires dans le temps et dans la direction, contrairement à la « focalisation » des lasers. Comme le dit le proverbe, l’unité fait la force. Pour que les photons « s'unissent » et produisent une lumière cohérente avec une direction et une phase cohérentes, deux conditions doivent être remplies : 1. Suffisamment d'électrons. 2. Direction cohérente.
Par conséquent, si une diode laser doit émettre un laser, elle doit être excitée par un courant pulsé important et il doit y avoir une structure de cavité résonante optique pour garantir que les électrons ont une direction cohérente. C'est le principe simple d'une diode laser.
Notre adresse
B-1507 Ruiding Mansion, n° 200, chemin Zhenhua, district de Xihu
Numéro de téléphone
0086 181 5840 0345
Courriel
info@brandnew-china.com
