海南PV二极管激光器原理

时间:2021年01月27日 来源:

    二极管通过硬质合金固定在其铜热沉上,以在电源开关时具有很高的稳定性。根据驱动电子器件的不同,二极管激光器可以“硬脉冲”运行,也就是说,可以在没有技术限制的情况下,反复地关闭和打开至其最大功率。将砷化镓(GaAs)激光巴条安装到铜热沉上的传统方法是使用铟焊接。铜作为热沉材料的优点是众所周知的,这些优点包括高热导率、低成本和易于加工。但是使用铜热沉存在的问题是,铜和GaAs两者的热膨胀系数(CTE)差异很大(换句话说,就是铜和GaAs的CTE不匹配)。当系统改变温度时,CET不匹配就会导致机械应力。这就需要铟具有极好的柔软性和延展性,以防止焊接后冷却时GaAs断裂。但是,正是铟的这些柔软且易延展的特性,导致了焊点在硬脉冲条件下的疲劳。 二极管激光器的标称使用寿命通常达数万小时。海南PV二极管激光器原理

半导体激光二极管的基本结构为,垂直于PN结面的一对平行平面构成法布里——珀罗谐振腔,它们可以是半导体晶体的解理面,也可以是经过抛光的平面。其余两侧面则相对粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。

半导体中的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时,会削弱PN结势垒,迫使电子从N区经PN结注入P区,空穴从P区经过PN结注入N区,这些注入PN结附近的非平衡电子和空穴将会发生复合,从而发射出波长为λ的光子,其公式如下:

λ = hc/Eg (1)

式中:h—普朗克常数; c—光速; Eg—半导体的禁带宽度。


海南PV二极管激光器原理高功率二极管激光器已经成为工业激光技术的主力军。

2.红宝石激光器:红宝石只能在低温条件下实现连续输出,而且阈值很高,所以至今还没有造出在室温下工作的输出连续的红宝石激光器。适合做单次或低重频的脉冲激光器。单脉冲能量可达1~20J,重频5~10,单脉冲能量可达1J左右。

3.铷玻璃激光器:铷玻璃也在室温下难以运转。适合做单次或低重频的脉冲激光器。重频限制在5次/s,单次脉冲能量可达10~80J。

三、半导体二极管激光器

半导体二极管激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。 发光波长随禁带宽度而改变。



    二极管激光器的标称使用寿命通常达数万小时,但是冷却技术的寿命有时可能比激光器本身的寿命更短。根据半导体类型和结结构的不同,二极管激光器的电效率通常在45%-70%的范围内。即使具有这样高的转换效率,对于10kW的输出功率,也必须要求系统能够耗散掉到高达12kW的热量。如果无法有效地耗散掉这些热量,则升高的温度可以在短期内改变输出光束的光学性质,长期而言也会缩短激光器的使用寿命。一种常用的方法是采用微通道冷却,水流过焊接到二极管激光器巴条上的铜热沉中的微小通道。为了使电流泄漏和电化学腐蚀**小化,通常使用具有低电导率的去离子水。去离子水或去离子水滤芯的使用,无疑会增加系统的运行成本,并且对于一些偏远或基础设施条件薄弱的地域,使用去离子水也是一项很大的挑战。为了解决这个问题,激光器制造商已经开发出了基于传导冷却的冷却方案,消除了直接在巴条和电流触点处使用去离子水的需求。较新的系统(例如相干公司的HighLightDL4000HPR)可以使用过滤后的普通自来水冷却,从而降低运行成本,并简化应用。 二极管激光器中的P-N结由两个掺杂的砷化镓层形成。

半导体激光器的激励方式主要有三种:即电注入式,光泵式和高能电子束激励式。   电注入式半导体激光器一般是由GaAS(砷化镓),InAS(砷化铟),Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。   光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励。   高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。


二极管通过硬质合金固定在其铜热沉上,以在电源开关时具有很高的稳定性。海南PV二极管激光器原理

二极管激光器无论在商用数量上还是在自身质量上,与此同时在性能上也实现了提升,从而实现了很多新的应用。海南PV二极管激光器原理

    四、染料激光器其突出的优点是输出波长可调谐,它不仅可以获得从,而且还可以通过混频技术获得从紫外到中红外的可调谐相干光,因此目前主要用于光谱学研究。五、光纤激光器光纤激光器应用范围非常***,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接、*****安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势;玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配,这是由于玻璃基质Stark分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故;玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低,所以上转换效率较高,激光阈值低;输出激光波长多:这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多;可调谐性:由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种三维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。 海南PV二极管激光器原理

杭州瑞特世科技有限公司位于浙江省杭州市西湖区创美华彩中心7幢6层603室。公司自成立以来,以质量为发展,让匠心弥散在每个细节,公司旗下色谱仪,质谱仪,光谱仪,三重四级杆液质联用仪深受客户的喜爱。公司从事仪器仪表多年,有着创新的设计、强大的技术,还有一批**的专业化的队伍,确保为客户提供良好的产品及服务。瑞特世科技凭借创新的产品、专业的服务、众多的成功案例积累起来的声誉和口碑,让企业发展再上新高。

信息来源于互联网 本站不为信息真实性负责