Hva er halvlederlasere? (Del Ⅱ)

Halvlederlasere tilhører en slags solid-state laser, er et halvledermateriale som lasermedium, til gjeldende injeksjonsdiodekilderegion som pumpemodus for laserdiode (elektroneksitert stråling for å produsere lys). Blant alle typer lasere har halvlederlaseren den beste energikonverteringseffektiviteten (den elektrooptiske konverteringseffektiviteten til høyeffekts halvlederlaserkomponenter som brukes direkte kan nå opptil 60-70 prosent ). Den kan brukes som kjernepumpekilde for fiberlaser, solid laser og andre typer optisk pumpelaser, og fremmer den raske utviklingen av fiberlaser og solid laserteknologi.(Fortsett med del Ⅰ)

3. Utviklingshistorie for halvlederlaser

Halvlederlaseren på begynnelsen av 1960-tallet er en homogen junction laser, som er en pn junction diode laget på et slags materiale. Under foroverstrøminjeksjonen injiseres elektroner kontinuerlig inn i P-sonen og hull injiseres kontinuerlig inn i N-sonen. Som et resultat blir reverseringen av bærerfordelingen realisert i det opprinnelige pn-kryssutarmingsområdet. Siden elektronmigrasjonshastigheten er raskere enn hullmigrasjonshastigheten, forekommer stråling og rekombinasjon i det aktive området, og sender ut fluorescens, og laser oppstår under visse forhold. Dette er en slags halvlederlaser som kun kan fungere i form av en puls. Det andre trinnet i utviklingen av halvlederlaseren er heterostruktur-halvlederlaseren, som består av to tynne lag av halvledermaterialer med forskjellige båndgap, som GaAs og GaAlAs. Den enkle heterostrukturlaseren dukket opp først (1969). For å redusere terskelstrømtettheten til GaAsP-N-krysset, er verdien av SHLD én størrelsesorden lavere enn for homogen overgangslaser, men SHLD kan fortsatt ikke fungere kontinuerlig ved romtemperatur.

Siden slutten av 1970-tallet har halvlederlaseren utviklet seg i to retninger, den ene er informasjonslaseren med det formål å overføre informasjon, og den andre er kraftlaseren med det formål å forbedre optisk kraft. Drevet av bruk av pumpet solid state laser, høyeffekts halvlederlaser (kontinuerlig utgangseffekt over 100mw, pulsutgangseffekt over 5W, kan kalles høyeffekthalvlederlaser).

Gjennombruddsfremskritt har blitt gjort på 1990-tallet, preget av en betydelig økning i utgangseffekten til halvlederlasere. Halvlederlasere med høy effekt på kilowattnivåer har blitt kommersialisert i utlandet, og ytelsen til innenlandske prøveenheter har nådd 600W. Hvis fra synspunkt av utvidelsen av laserbåndet, den første infrarøde halvlederlaseren, etterfulgt av et stort antall 670nm rød halvlederlaser inn i applikasjonen, og deretter, bølgelengde 650nm, 635nm kom ut, blått lys, det blå lyset Halvlederlaser har blitt utviklet med suksess, 10mW fiolett og til og med ultrafiolett halvlederlaser, den er også under utvikling. På slutten av 1990-tallet har overflate-emitterende lasere og vertikal-hulrom overflate-emitterende lasere blitt utviklet raskt, og mange applikasjoner innen ultraparallell optoelektronikk har blitt vurdert. 980nm, 850nm og 780nm enheter har blitt brukt i optiske systemer. For tiden har overflate-emitterende lasere med vertikalt hulrom blitt brukt i gigabit Ethernet høyhastighetsnettverk.

4. Anvendelsen av halvlederlaser

Halvlederlaseren er moden tidligere, med raskere fremgang av en klasse lasere, på grunn av dets brede bølgelengdeområde, enkle produksjon, lave kostnader, lett masseproduksjon, og på grunn av liten størrelse, lett vekt, lang levetid, derfor varianter av rask utvikling , et bredt spekter av applikasjoner, har mer enn 300 typer.

1) Anvendelse innen industri og teknologi

① Optisk fiberkommunikasjon. Halvlederlaseren er den praktiske lyskilden til et optisk fiberkommunikasjonssystem. Optisk fiberkommunikasjon har blitt hovedstrømmen av moderne kommunikasjonsteknologi.

②Optisk platetilgang. Halvlederlasere brukes allerede i optisk diskminne, som har fordelen av å lagre en stor mengde informasjon om lyd, tekst og bilder. Bruk av blå og grønn lasere kan i stor grad forbedre lagringstettheten til CDer.

③Spektralanalyse. Langt infrarød avstembar halvlederlaser har blitt brukt i miljøgassanalyse, overvåking av luftforurensning, bileksos, og så videre. Den kan brukes i industrien for å overvåke prosessen med gassavsetning.

④Optisk informasjonsbehandling. Halvlederlasere har blitt brukt i optiske informasjonssystemer. Overflate emisjon halvleder laser todimensjonal array er en ideell lyskilde for optiske parallelle prosesseringssystemer, som vil bli brukt i datamaskiner og optiske nevrale nettverk.

⑤Laser mikrofabrikasjon. Ved hjelp av høyenergi-ultrashire-laseren produsert av Q-svitsj-halvlederlaseren, kan den integrerte kretsen kuttes, stanses osv.

⑥ Laseralarm. Halvlederlaseralarm er mye brukt, inkludert innbruddsalarm, vannnivåalarm, bilavstandsalarm, etc.

⑦Laserskriver. Halvlederlasere med høy effekt brukes allerede i laserskrivere. Bruk av blå og grønn lasere kan forbedre utskriftshastigheten og oppløsningen betraktelig.

⑧ Laserstrekkodeskanner. Halvlederlaserstrekkodeskannere har vært mye brukt i salg av varer, samt bøker og arkivhåndtering.

⑨Pump solid-state laseren. Dette er en viktig applikasjon av høyeffekts halvlederlasere, som kan brukes til å erstatte den originale atmosfærelampen og danne et hel-solid-state lasersystem.

⑩ Høyoppløselig laser-TV. I nær fremtid kan halvlederlaser-TV-apparater uten katodestrålerør bli markedsført ved bruk av røde, blå og grønne lasere som anslås å bruke 20 prosent mindre strøm enn eksisterende sett.

2) Anvendelser innen medisinsk og biovitenskapelig forskning

① Laserkirurgi. Halvlederlasere har blitt brukt til utskjæring av bløtvev, vevsbinding, koagulering og fordamping. Generell kirurgi, plastisk kirurgi, dermatologi, urologi, obstetrikk, gynekologi, etc., er mye brukt i denne teknologien.

②Laser dynamisk terapi. De lysfølsomme stoffene som har en affinitet til svulsten samles selektivt i kreftvevet, og kreftvevet bestråles av halvlederlaseren for å produsere reaktive oksygenarter, med sikte på å gjøre det nekrotisk uten å skade det friske vevet.

③ Livsvitenskapelig forskning. "Optisk pinsett", som bruker halvlederlasere for å snappe levende celler eller kromosomer og flytte dem dit de vil, har blitt brukt til å forbedre cellesyntese, celleinteraksjoner og rettsmedisinsk diagnostikk

Kontaktinformasjon:

Hvis du har noen ideer, snakk gjerne med oss. Uansett hvor kundene våre er og hvilke krav vi har, vil vi følge vårt mål om å gi våre kunder høy kvalitet, lave priser og den beste servicen.