第2章第2节半导体激光器PPT课件

. 1、光信息技术张荣福、2、(1)激发吸收、(2)自发辐射、(3)激发辐射、3种迁移、2.2激光、3、设置在单位物质内、低能级E1和高能级E2的原子数分别为N1和N2。 系统处于热平衡状态时，原子分布遵循玻尔兹曼统计分布，式中玻尔兹曼常数，t为热力学温度。 4、2.2激光，一是激光的形成1 .粒子数反转通过施加能量打破关系的热平衡，实现粒子数反转。5，2.2激光，2 .光学谐振器，3 .工作条件振幅条件相位条件，6，2.2激光，2 .激光谐振器模式及其频率激光谐振器模式指激光谐振器中稳定激光场的分布形式，其中沿谐振器纵轴方向的稳定分布称为纵模式。 纵向模式激励的激光器有两个以上，称为多纵向模式激光器。 通过将色散元件插入到光学谐振器中以及采用外部谐振器的反馈等方法，可以仅在一种模式下激振激光器，这样的激光器被称为单垂直模式激光器。 垂直模式频率是指在自发发射频谱内满足谐振条件且损耗小于增益的频率。7、2.2激光器、谐振频率、谐振条件：腔内容许间隔为c/2nl的m倍的不同频率的光场在其中振动。 8、2.2激光器，例如：某激光器腔长L=300mm，工作物质的折射率为n=1，求出： (1)满足相位条件的最低谐振频率(2)在该激光器的自发发射峰值波长为632.8nm、发射光谱带宽为1.5109Hz的情况下，该激光器具有多个纵模频率. 9、3、半导体激光器的构造最简单的半导体激光器，如图2.2.2-1所示，由薄的活性层(厚度约0.1m )、p型和n型阻挡层构成。 图2.2.2-1大面积半导体激光器，10，解决限光问题的简单方法是将注入电流限制在较窄的条带，从而将这种激光器称为条带半导体激光器，其结构见图2.2.2-2。 在p层上堆积绝缘层介质(SiO2)，打开中央注入电流。 由于光限制由中间条纹区的增益实现，这样的激光器被称为增益导向半导体激光器。 图2.2.2-2增益波导型半导体激光器、11、折射率波导型半导体激光器。 图2.2.2-3折射率导向型半导体激光器、12、4、半导体激光器特性光谱特性图2.2.3-1是GaAIAs双异质结激光器的光谱特性，图13、图2.2.3-2是典型的LD远场辐射特性图2.2.3-2是典型的LD远场辐射特性，图中与接合面平行的辐射角和与接合面垂直1.00.80.60.40.20，发光功率P/mW，804004080辐射角(度)，相对光强度，激光的空间分布，14，激光的电-光转换效率用外量子效率，转换效率和输出光功率特性，15， 温度特性图2.2.3-4 LDP-I曲线根据温度而变化，543210、050100I/mA、发光功率、22、50、70的特征：随着温度变高，激光器的阈值电流变大，外量子效率变小。 16、5，激光应用，17，舞台灯，18，激光笔，19，激光武器，20，激光武器，21，激光武器，22，激光武器光剑，23，激光武器光剑，24，脉冲激光测距激光的方向性强，能量时空相对脉冲激光测距在有反射器时(参照下图，2处附有反射器时)，可进行非常远的测量。 1处产生的激光通过测量路线射向2处。 在2处设置1处反射装置，测量1处到2处的距离d。 如果在1处有能够测量脉冲激光从1处到2处到返回1处所需要的时间t的装置，则在D=ct/2式中，c是光的传播速度。 由脉冲激光测距仪、图：脉冲激光测距原理图、25、脉冲激光发射系统、接收系统、控制电路、时钟振荡器、计数显示电路等构成，由图：脉冲激光测距的框图、26、光电元件5得到的电脉冲经由放大器7而具有一定形状由参考信号产生的负脉冲a (图4 d )经由控制电路8打开电子门12。 此时，由具有恒定振荡频率的时钟振荡器11产生的时钟脉冲经由电子门12进入到计数显示电路13，并且开始计数。 当被反射整形后的测距信号b到来时，电子门1