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文檔簡介

1、優選半導體激光器LD演示文稿第一頁，共十四頁。一、簡單介紹1. 激光：英文LASER是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (受激輻射放大光)的縮寫。2.半導體激光器（LD）：又名激光二極管（Laser Diode），是以半導體材料作為工作物質的激光器，是實際應用中最重要的一類激光器。3.特點：超小型、高效率、壽命長、結構簡單、價格便宜；采用注入電流的方式泵浦；工作電壓電流與集成電路兼容，可與之單片集成。4.應用：在光纖通信、激光唱片、光存儲、全息照相、數碼顯示，激光打印，激光測距、醫療軍事等領域得到廣泛的應用。在光信息

2、處理、光計算等新領域也將發揮重要的作用。第二頁，共十四頁。1.受激吸收：在電流或光作用下，價帶中的電子獲得能量躍遷的導帶中，在價帶中留下一個空穴，稱為受激吸收。這就必須要有足夠強的電流注入，即有足夠的粒子數反轉，粒子數反轉程度越高，得到的增益就越大，即要求必須滿足一定的電流閾值條件。2.自發輻射與受激輻射：導帶的電子不穩定，向價帶躍遷與空穴復合而放出光子光輻射。如果躍遷是自發的，則光子具有隨機的方向、相位及偏振態，稱為自發輻射；如果受到入射光子的激勵，輻射的光子與入射光子有相同的方向、相位及偏振態，稱為受激輻射。二、半導體激光器的工作原理第三頁，共十四頁。光作用下的躍遷和輻射E2 - E1 =

3、 hvE1E2(a) 受激躍遷hvE1E2(b) 自發輻射：非相干光hvE1E2(c) 受激輻射：相干光hvhvhv第四頁，共十四頁。3.激光的產生：當在半導體中實現粒子數反轉，使得受激輻射大于受激吸收，使得光增益大于光損耗，就可產生激光。半導體中激光產生的條件：粒子數反轉：產生大量的受激輻射光學諧振腔：實現光放大 達到閾值電流密度：使得增益大于損耗 第五頁，共十四頁。第六頁，共十四頁。三、半導體激光器的一般構成 LD的通用結構構成部分：1.有源區 有源區是實現粒子數反轉分布、有光增益的區域。2.光反饋裝置 在光學諧振腔內提供必要的正反饋以促進激光振蕩。3.頻率選擇元件 用來選擇由光反饋裝置決定的所有縱模中的一個模式。4.光波導 用于對所產生的光波在器件內部進行引導。第七頁，共十四頁。LD的結構：第八頁，共十四頁。四、幾種典型的LD1.同質結半導體激光器第九頁，共十四頁。同質結LD第十頁，共十四頁。2.單異質結LDp-GaAs層內的電子濃度增大，輻射復合的幾率也增加，光波導效應顯著，閾值電流較同質結低。第十一頁，共十四頁。3.雙異質結LD第十二頁，共十四頁。四.分布反饋式LD第十三頁，共十四頁。分布反饋式 (DFB) 激光器內置

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