Mi az a félvezető lézer? (Ⅱ rész)

Félvezető lézerek egyfajta szilárdtest lézerhez tartozik, félvezető anyag, mint lézerközeg, az áraminjektáló dióda forrásterületéhez, mint a lézerdióda szivattyúzási módja (elektronnal gerjesztett sugárzás a fény előállításához). A lézerek mindegyike közül a félvezető lézer rendelkezik a legjobb energiaátalakítási hatásfokkal (a közvetlenül alkalmazott nagy teljesítményű félvezető lézerkomponensek elektro-optikai átalakítási hatékonysága akár 60-70 százalékot is elérhet). Használható a szálas lézer, a szilárd lézer és más optikai pumpáló lézerek központi szivattyúforrásaként, és elősegíti a szálas lézer és a szilárd lézer technológia gyors fejlődését.(Folytatás a Ⅰ résszel)

3. A félvezető lézer fejlődéstörténete

A félvezető lézer az 1960-as évek elején egy homogén csomóponti lézer, amely egyfajta anyagon készült pn átmenet dióda. Az előremenő áram injektálása során az elektronokat folyamatosan injektálják a P-zónába, és folyamatosan lyukakat injektálnak az N-zónába. Ennek eredményeként a vivőeloszlás megfordítása az eredeti pn átmenet kimerülési tartományban valósul meg. Mivel az elektronvándorlás sebessége gyorsabb, mint a lyukvándorlás sebessége, az aktív tartományban sugárzás és rekombináció történik, fluoreszcenciát kibocsátva, és bizonyos körülmények között lézer lép fel. Ez egyfajta félvezető lézer, amely csak impulzus formájában tud működni. A félvezető lézer fejlesztésének második szakasza a heterostruktúrájú félvezető lézer, amely két vékony félvezető anyagrétegből áll, különböző sávszélességgel, például GaAs és GaAlAs. Az egyetlen heterostruktúrájú lézer jelent meg először (1969). A GaAsP-N átmenet küszöbáram-sűrűségének csökkentése érdekében az SHLD értéke egy nagyságrenddel kisebb, mint a homogén junction lézeré, de az SHLD szobahőmérsékleten továbbra sem tud folyamatosan működni.

Az 1970-es évek végétől a félvezetőlézer két irányban fejlődik, az egyik az információtovábbítási célt szolgáló információs lézer, a másik az optikai teljesítmény növelését szolgáló teljesítménylézer. Szivattyúzott szilárdtestlézer, nagy teljesítményű félvezető lézer alkalmazása hajtja (100 mw feletti folyamatos kimeneti teljesítmény, 5 W feletti impulzus kimeneti teljesítmény, nagy teljesítményű félvezető lézernek nevezhető).

Áttörő előrelépés történt az 1990-es években, amelyet a félvezető lézerek kimeneti teljesítményének jelentős növekedése jellemez. A nagy teljesítményű, kilowatt szintű félvezető lézereket külföldön értékesítették, a hazai mintakészülékek teljesítménye elérte a 600 W-ot. Ha a lézersáv bővítése szempontjából az első infravörös félvezető lézer, majd nagyszámú 670 nm-es vörös félvezető lézer került az alkalmazásba, majd 650 nm hullámhosszú, 635 nm jött ki, kék fény, a kék fény félvezető lézer sikeresen kifejlesztésre került, 10mW lila, sőt ultraibolya félvezető lézer is fejlesztés alatt áll. Az 1990-es évek végén gyorsan fejlődtek a felületkibocsátó lézerek és a függőleges üreges felületkibocsátó lézerek, és számos alkalmazást fontolóra vettek az ultrapárhuzamos optoelektronikában. Az optikai rendszerekben 980, 850 és 780 nm-es eszközöket használtak. Jelenleg a gigabites Ethernet nagysebességű hálózatokban függőleges üregű felületkibocsátó lézereket használnak.

4. Félvezető lézer alkalmazása

A félvezető lézer korábban érett, egy lézerosztályhoz képest gyorsabban fejlődik, széles hullámhossz-tartománya, egyszerű gyártása, alacsony költsége, könnyű tömeggyártása, valamint kis mérete, könnyű súlya, hosszú élettartama, ezért gyors fejlődésű változatai miatt. , széles körű alkalmazási terület, több mint 300 féle.

1) Alkalmazás az iparban és a technológiában

① Optikai szálas kommunikáció. A félvezető lézer az optikai szálas kommunikációs rendszer praktikus fényforrása. Az optikai szálas kommunikáció a kortárs kommunikációs technológia fő áramlatává vált.

②Optikai lemez hozzáférés. A félvezető lézereket már használják az optikai lemezmemóriában, aminek az az előnye, hogy nagy mennyiségű információt tárol hangról, szövegről és képről. A kék és zöld lézerek használata nagymértékben javíthatja a CD-k tárolási sűrűségét.

③ Spektrális elemzés. A távoli infravörös hangolható félvezető lézert a környezeti gázelemzésben, a légszennyezettség, az autók kipufogógázainak megfigyelésében stb. Az iparban használható a gázlerakódás folyamatának nyomon követésére.

④Optikai információfeldolgozás. A félvezető lézereket optikai információs rendszerekben használták. A felületi emissziós félvezető lézer kétdimenziós tömb ideális fényforrás optikai párhuzamos feldolgozó rendszerek számára, amelyeket számítógépekben és optikai neurális hálózatokban használnak majd.

⑤Lézeres mikrogyártás. A Q kapcsoló félvezető lézer által előállított nagy energiájú ultra-shire lézer segítségével az integrált áramkör vágható, lyukasztható stb.

⑥ Lézeres riasztás. A félvezető lézeres riasztót széles körben használják, beleértve a betörésjelzőt, a vízszint riasztást, az autó távolságriasztását stb.

⑦ Lézernyomtató. A nagy teljesítményű félvezető lézereket már használják a lézernyomtatókban. A kék és zöld lézerek használata nagymértékben javíthatja a nyomtatási sebességet és a felbontást.

⑧ Lézeres vonalkód-leolvasó. A félvezető lézeres vonalkód-leolvasókat széles körben alkalmazzák az áruk értékesítésében, valamint könyvek és archívumok kezelésében.

⑨ Szivattyúsítsa a szilárdtestlézert. Ez a nagy teljesítményű félvezető lézerek egyik fontos alkalmazása, amellyel az eredeti atmoszféra lámpát helyettesíthetjük, és szilárdtest lézerrendszert alkothatunk.

⑩ Nagyfelbontású lézertelevízió. A közeljövőben piacra kerülhetnek a katódsugárcsövek nélküli félvezető lézeres televíziókészülékek, amelyek vörös, kék és zöld lézereket használnak, amelyek a becslések szerint 20 százalékkal kevesebb energiát fogyasztanak, mint a meglévő készülékek.

2) Alkalmazások az orvosi és élettudományi kutatásban

① Lézeres műtét. A félvezető lézereket lágyrészek kivágására, szövetek kötésére, koagulálására és párologtatására használták. Az általános sebészet, plasztikai sebészet, bőrgyógyászat, urológia, szülészet, nőgyógyászat stb. széles körben használatos ebben a technológiában.

②Lézer dinamikus terápia. A daganathoz affinitással rendelkező fényérzékeny anyagok szelektíven összegyűlnek a rákos szövetben, és a rákos szövetet a félvezető lézer besugározza, hogy reaktív oxigénfajtákat hozzon létre, hogy az egészséges szövet károsítása nélkül nekrotikussá tegye.

③ Élettudományi kutatás. Az "optikai csipeszeket", amelyek félvezető lézerekkel ragadják meg az élő sejteket vagy kromoszómákat, és bárhová mozgatják őket, a sejtszintézis, a sejtkölcsönhatások és a törvényszéki diagnosztika javítására használták.

Elérhetőség:

Ha bármilyen ötlete van, forduljon hozzánk bizalommal. Függetlenül attól, hogy hol tartózkodnak ügyfeleink és milyen követelményeket támasztanak, követjük azt a célunkat, hogy ügyfeleinknek magas minőséget, alacsony árakat és a legjobb szolgáltatást biztosítsuk.