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文档简介

1、E1E3E2E1E3E2hvE1E3E2hv自发辐射示意图E1E3E2E1E2hvE1E2hvhv受激辐射示意图在金属中,不同的能带交叠形成一个有部分充满电子的能带单晶Si的二维结构和能带图Li原子和金属的能带结构图电子吸收光子跃迁到导带上,在价带上就会产生一个空穴。电子空穴对的辐射复合而产生半导体激光器的光增益直接带隙半导体更容易产生辐射。多数的三五族化合物半导体是直接带隙半导体。半导体激光器的三个问题:光增益、谐振腔、发光效率l激光二极管采用注入电流直接驱动。lpn结加正向电压,空穴将会向n型区移动,电子向p型区移动。在pn结处,电子和空学复合,产生光电子。l注入的电荷密度10181019

2、cm-3,产生的光子就会大于损失的光子。 早期激光二极管采用的是GaAs同质结结构。有源层的厚度由扩散长度决定,一般为2m。现代的激光二极管,有源区采用量子阱结构,厚度约为10nm。AlAs: 折射率为2.9,禁带宽度2.9eV。GaAs:折射率为3.5,禁带宽度1.4eV。分别限制异质结(SCH) 1. P面溅射TiPtAu2. 减薄3. N面 TiAu不同焊料封装激光器加速寿命测试对比曲线 (a) 平行于pn结平面(b) 垂直于pn结平面直接耦合示意图直接耦合示意图 (a)蚀刻法 (b)熔拉法 (c)研磨抛光法 (d)激光切削法 利用圆柱透镜光纤耦合原理示意图利用圆柱透镜光纤耦合原理示意图

3、利用自聚焦透镜光纤耦合原理示意图利用自聚焦透镜光纤耦合原理示意图双曲面透镜结构示意图利用组合透镜光纤耦合示意图德国LIMO公司生产的BTS和HOC透镜组BTS结构示意图半导体激光器多束合成示意图成熟的半导体材料外延技术波导结构的优化腔面钝化技术高效的冷却和封装技术部分能量转换成“废热”,使节温升高阈值升高斜效率下降转换效率降低量子阱增益下降,载流子泄漏和俄歇复合增加为了保持输出功率不变,加大驱动电流产生更多的“废热”,节温进一步上升The Lasertel Company has presented the development of high-temperature 8xx-nm diode laser bars for diode laser long-pulse (10 milliseconds) pumping within a high-temperature (130 C)environment without any cooling.

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