Apakah Itu Laser Semikonduktor?（Bahagian Ⅱ）

Laser Semikonduktor kepunyaan sejenis laser keadaan pepejal, adalah bahan semikonduktor sebagai medium laser, ke rantau sumber diod suntikan semasa sebagai mod pengepaman diod laser (sinaran teruja elektron untuk menghasilkan cahaya). Di antara semua jenis laser, laser semikonduktor mempunyai kecekapan penukaran tenaga yang terbaik (kecekapan penukaran elektro-optik bagi komponen laser semikonduktor berkuasa tinggi yang digunakan secara langsung boleh mencapai sehingga 60-70 peratus ). Ia boleh digunakan sebagai sumber pam teras laser gentian, laser pepejal, dan lain-lain jenis laser pengepaman optik, dan menggalakkan perkembangan pesat laser gentian dan teknologi laser pepejal.(Teruskan dengan Bahagian Ⅰ)

3. Sejarah pembangunan laser semikonduktor

Laser semikonduktor pada awal 1960-an ialah laser simpang homogen, iaitu diod simpang pn yang dibuat pada sejenis bahan. Di bawah suntikan arus hadapan, elektron disuntik secara berterusan ke dalam zon P dan lubang disuntik secara berterusan ke dalam zon N. Akibatnya, pembalikan pengedaran pembawa direalisasikan di kawasan penyusutan simpang pn asal. Memandangkan kelajuan penghijrahan elektron lebih cepat daripada kelajuan penghijrahan lubang, sinaran dan penggabungan semula berlaku di kawasan aktif, memancarkan pendarfluor, dan laser berlaku dalam keadaan tertentu. Ini adalah sejenis laser semikonduktor yang hanya boleh berfungsi dalam bentuk nadi. Peringkat kedua dalam pembangunan laser semikonduktor ialah laser semikonduktor heterostruktur, yang terdiri daripada dua lapisan nipis bahan semikonduktor dengan celah jalur yang berbeza, seperti GaAs dan GaAlAs. Laser heterostruktur tunggal muncul pertama kali (1969). Untuk mengurangkan ketumpatan arus ambang simpang GaAsP-N, nilai SHLD adalah satu urutan magnitud yang lebih rendah daripada laser simpang homogen, tetapi SHLD masih tidak boleh beroperasi secara berterusan pada suhu bilik.

Sejak akhir 1970-an, laser semikonduktor telah berkembang dalam dua arah, satu adalah laser maklumat untuk tujuan penghantaran maklumat, dan satu lagi adalah laser kuasa untuk tujuan meningkatkan kuasa optik. Didorong oleh penggunaan laser keadaan pepejal yang dipam, laser semikonduktor kuasa tinggi (kuasa keluaran berterusan melebihi 100mw, kuasa output nadi melebihi 5W, boleh dipanggil laser semikonduktor kuasa tinggi).

Kemajuan terobosan telah dibuat pada tahun 1990-an, ditandai dengan peningkatan ketara dalam kuasa keluaran laser semikonduktor. Laser semikonduktor berkuasa tinggi tahap kilowatt telah dikomersialkan di luar negara, dan output peranti sampel domestik telah mencapai 600W. Jika dari sudut pandangan pengembangan jalur laser, laser semikonduktor inframerah pertama, diikuti oleh sejumlah besar laser semikonduktor merah 670nm ke dalam aplikasi, dan kemudian, panjang gelombang 650nm, 635nm keluar, cahaya biru, cahaya biru laser semikonduktor telah berjaya dibangunkan, 10mW violet dan juga laser semikonduktor ultraviolet, Ia juga dalam pembangunan. Pada akhir 1990-an, laser pemancar permukaan dan laser pemancar permukaan rongga menegak telah dibangunkan dengan pantas, dan banyak aplikasi dalam optoelektronik ultra selari telah dipertimbangkan. Peranti 980nm, 850nm, dan 780nm telah digunakan dalam sistem optik. Pada masa ini, laser pemancar permukaan rongga menegak telah digunakan dalam rangkaian berkelajuan tinggi Ethernet gigabit.

4. Penggunaan laser semikonduktor

Laser semikonduktor matang lebih awal, dengan kemajuan yang lebih pantas bagi kelas laser, kerana julat panjang gelombangnya yang luas, pengeluaran yang mudah, kos rendah, pengeluaran besar-besaran yang mudah, dan kerana saiz yang kecil, ringan, hayat yang panjang, oleh itu, pelbagai perkembangan pesat. , pelbagai aplikasi, mempunyai lebih daripada 300 jenis.

1) Aplikasi dalam industri dan teknologi

① Komunikasi gentian optik. Laser semikonduktor ialah sumber cahaya praktikal sistem komunikasi gentian optik. Komunikasi gentian optik telah menjadi arus perdana teknologi komunikasi kontemporari.

②Akses cakera optik. Laser semikonduktor telah digunakan dalam ingatan cakera optik, yang mempunyai kelebihan untuk menyimpan sejumlah besar maklumat tentang bunyi, teks dan gambar. Menggunakan laser biru dan hijau boleh meningkatkan ketumpatan penyimpanan CD.

③Analisis spektral. Laser semikonduktor boleh tala inframerah jauh telah digunakan dalam analisis gas alam sekitar, memantau pencemaran udara, ekzos kereta, dan sebagainya. Ia boleh digunakan dalam industri untuk memantau proses pemendapan gas.

④Pemprosesan maklumat optik. Laser semikonduktor telah digunakan dalam sistem maklumat optik. Tatasusunan dua dimensi laser semikonduktor pelepasan permukaan ialah sumber cahaya yang ideal untuk sistem pemprosesan selari optik, yang akan digunakan dalam komputer dan rangkaian saraf optik.

⑤Mikrofabrikasi laser. Dengan bantuan laser ultra-shire bertenaga tinggi yang dihasilkan oleh laser semikonduktor suis Q, litar bersepadu boleh dipotong, ditebuk, dsb.

⑥ Penggera laser. Penggera laser semikonduktor digunakan secara meluas, termasuk penggera pencuri, penggera paras air, penggera jarak kereta, dll.

⑦Pencetak laser. Laser semikonduktor kuasa tinggi telah digunakan dalam pencetak laser. Menggunakan laser biru dan hijau boleh meningkatkan kelajuan dan resolusi pencetakan.

⑧ Pengimbas kod bar laser. Pengimbas kod bar laser semikonduktor telah digunakan secara meluas dalam penjualan barangan, serta pengurusan buku dan arkib.

⑨Pam laser keadaan pepejal. Ini adalah aplikasi penting laser semikonduktor berkuasa tinggi, yang boleh digunakan untuk menggantikan lampu atmosfera asal dan membentuk sistem laser keadaan pepejal semua.

⑩ Televisyen laser definisi tinggi. Dalam masa terdekat, set televisyen laser semikonduktor tanpa tiub sinar katod boleh diletakkan di pasaran, menggunakan laser merah, biru dan hijau yang dianggarkan menggunakan kuasa 20 peratus kurang daripada set sedia ada.

2) Aplikasi dalam penyelidikan perubatan dan sains hayat

① Pembedahan laser. Laser semikonduktor telah digunakan untuk pengasingan tisu lembut, ikatan tisu, pembekuan, dan pengewapan. Pembedahan am, pembedahan plastik, dermatologi, urologi, obstetrik, ginekologi, dsb., digunakan secara meluas dalam teknologi ini.

②Terapi dinamik laser. Bahan fotosensitif yang mempunyai pertalian dengan tumor dikumpulkan secara selektif dalam tisu kanser, dan tisu kanser disinari oleh laser semikonduktor untuk menghasilkan spesies oksigen reaktif, bertujuan untuk menjadikannya nekrotik tanpa merosakkan tisu yang sihat.

③ Penyelidikan sains hayat. "Penjepit optik", yang menggunakan laser semikonduktor untuk merampas sel hidup atau kromosom dan mengalihkannya ke mana-mana yang mereka mahu, telah digunakan untuk meningkatkan sintesis sel, interaksi sel dan diagnostik forensik

Maklumat perhubungan:

Jika anda mempunyai sebarang idea, sila berbincang dengan kami. Tidak kira di mana pelanggan kami berada dan apa keperluan kami, kami akan mengikut matlamat kami untuk menyediakan pelanggan kami kualiti tinggi, harga rendah dan perkhidmatan terbaik.