半導體激光器一般具有質量輕、調制效率高、體積小等特點,在民用、醫療等領域應用比較廣泛。大功率半導體激光器的研究從20世紀80年代開始,從未停止,隨著半導體技術與激光技術的不斷發展,大功率也半導體激光器在功率輸出、功率轉換、可靠性等方面取得了比較大的進步。
1)閾值電流
當注入p-n結的電流較低時,只有自發輻射產生,隨電流值的增大增益也增大,達閾值電流時,p-n結產生激光。影響閾值的幾個因素:
(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)與半導體材料結型有關,異質結閾值電流比同質結低得多。目前,室溫下同質結的閾值電流大于30000A/cm2;單異質結約為8000A/cm2;雙異質結約為1600A/cm2。現在已用雙異質結制成在室溫下能連續輸出幾十毫瓦的半導體激光器。
(4)溫度愈高,閾值越高。100K以上,閾值隨T的三次方增加。因此,半導體激光器最好在低溫和室溫下工作。
2)方向性
由于半導體激光器的諧振腔短小,激光方向性較差,在結的垂直平面內,發散角最大,可達20°-30°;在結的水平面內約為10°左右。
3)效率
量子效率η=每秒發射的光子數/每秒到達結區的電子空穴對數77K時,GaAs激光器量子效率達70%-80%;300K時,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,目前的雙異質結器件,室溫時的η1最高10%,只有在低溫下才能達到30%-40%。
4)光譜特性
由于半導體材料的特殊電子結構,受激復合輻射發生在能帶(導帶與價帶)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,可見其單色性較差。輸出激光的峰值波長:77K時為840nm;300K時為902nm。
OBIS LX/LS系列,相比于普通的半導體激光器,在波長穩定性、功率穩定性、光束質量上有明顯優勢。是高質量的光源,適合共聚焦顯微鏡、DNA測序、流式細胞儀,以及其它需求高品質光源的應用。
輸出波長:
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:
>功率穩定,光束質量好
>體積小(70*40*38mm),易于集成
>數字、模擬調制
產品系列:
1. OBIS LX系列,半導體激光器;
2. OBIS LS系列,光泵半導體激光器;
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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