半導(dǎo)體激光器一般具有質(zhì)量輕、調(diào)制效率高、體積小等特點(diǎn),在民用、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。大功率半導(dǎo)體激光器的研究從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,從未停止,隨著半導(dǎo)體技術(shù)與激光技術(shù)的不斷發(fā)展,大功率也半導(dǎo)體激光器在功率輸出、功率轉(zhuǎn)換、可靠性等方面取得了比較大的進(jìn)步。
1)閾值電流
當(dāng)注入p-n結(jié)的電流較低時(shí),只有自發(fā)輻射產(chǎn)生,隨電流值的增大增益也增大,達(dá)閾值電流時(shí),p-n結(jié)產(chǎn)生激光。影響閾值的幾個(gè)因素:
(1)晶體的摻雜濃度越大,閾值越小。
(2)諧振腔的損耗小,如增大反射率,閾值就低。
(3)與半導(dǎo)體材料結(jié)型有關(guān),異質(zhì)結(jié)閾值電流比同質(zhì)結(jié)低得多。目前,室溫下同質(zhì)結(jié)的閾值電流大于30000A/cm2;單異質(zhì)結(jié)約為8000A/cm2;雙異質(zhì)結(jié)約為1600A/cm2。現(xiàn)在已用雙異質(zhì)結(jié)制成在室溫下能連續(xù)輸出幾十毫瓦的半導(dǎo)體激光器。
(4)溫度愈高,閾值越高。100K以上,閾值隨T的三次方增加。因此,半導(dǎo)體激光器最好在低溫和室溫下工作。
2)方向性
由于半導(dǎo)體激光器的諧振腔短小,激光方向性較差,在結(jié)的垂直平面內(nèi),發(fā)散角最大,可達(dá)20°-30°;在結(jié)的水平面內(nèi)約為10°左右。
3)效率
量子效率η=每秒發(fā)射的光子數(shù)/每秒到達(dá)結(jié)區(qū)的電子空穴對(duì)數(shù)77K時(shí),GaAs激光器量子效率達(dá)70%-80%;300K時(shí),降到30%左右。功率效率η1=輻射的光功率/加在激光器上的電功率由于各種損耗,目前的雙異質(zhì)結(jié)器件,室溫時(shí)的η1最高10%,只有在低溫下才能達(dá)到30%-40%。
4)光譜特性
由于半導(dǎo)體材料的特殊電子結(jié)構(gòu),受激復(fù)合輻射發(fā)生在能帶(導(dǎo)帶與價(jià)帶)之間,所以激光線寬較寬,GaAs激光器,室溫下譜線寬度約為幾納米,可見(jiàn)其單色性較差。輸出激光的峰值波長(zhǎng):77K時(shí)為840nm;300K時(shí)為902nm。
OBIS LX/LS系列,相比于普通的半導(dǎo)體激光器,在波長(zhǎng)穩(wěn)定性、功率穩(wěn)定性、光束質(zhì)量上有明顯優(yōu)勢(shì)。是高質(zhì)量的光源,適合共聚焦顯微鏡、DNA測(cè)序、流式細(xì)胞儀,以及其它需求高品質(zhì)光源的應(yīng)用。
輸出波長(zhǎng):
375nm; 405nm; 413nm; 422nm; 445nm; 458nm; 473nm; 488nm; 505nm; 514nm; 520nm; 532nm; 552nm;561nm; 594nm; 637nm; 640nm; 647nm; 660nm; 685nm; 730nm; 752nm; 785nm; 808nm; 980nm。
特點(diǎn):
>功率穩(wěn)定,光束質(zhì)量好
>體積小(70*40*38mm),易于集成
>數(shù)字、模擬調(diào)制
產(chǎn)品系列:
1. OBIS LX系列,半導(dǎo)體激光器;
2. OBIS LS系列,光泵半導(dǎo)體激光器;
3. OBIS FP LX/LS, 帶光纖輸出。
上圖是OBIS LX系列的光斑;下圖是OBIS LS系列的光斑
審核編輯:湯梓紅
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