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半导体激光治疗仪骗局（半导体激光）

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

摘要：很多朋友对半导体激光治疗仪骗局，半导体激光还不了解，今天小绿就为大家解答一下。激光(915)什么是半导体激光器件？半导体激光器件是以某...

很多朋友对半导体激光治疗仪骗局，半导体激光还不了解，今天小绿就为大家解答一下。

激光(915)什么是半导体激光器件？半导体激光器件是以某种半导体材料为工作物质产生激光的器件。其工作原理是通过一定的激发方式，实现半导体物质的能带(导带和价带)之间或半导体物质的能带与杂质(受主或施主)的能级之间非平衡载流子的粒子数反转。当大量处于粒子数反转状态的电子与空穴复合时，就会产生受激发射。半导体激光主要有三种激发方式，即电注入、光泵和高能电子束激发。电注入型半导体激光器件一般为砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体结型二极管，沿正向偏压注入电流激发，在结平面区域产生受激发射。光泵类型半导体激光器件，一般采用N型或P型半导体单晶(如GaAS、InAs、InSb等。)作为工作物质，而来自其他激光器的激光作为光泵激发。高能电子束激发类型半导体激光装置。一般N型或P型半导体单晶(如PbS、CdS、ZhO等。)作为工作物质，从外部注入高能电子束进行激发。在半导体激光器件中，双异质结构的电注入GaAs二极管激光器性能较好，应用广泛。

半导体激光(半导体激光器)1962年激发成功，1970年实现室温连续输出。后来经过改进，研制出双异质结激光器和条形结构的激光二极管，广泛应用于光纤通信、光盘、激光打印机、激光扫描仪和激光笔(激光笔)。目前，它们是产量最高的激光器。

激光二极管的优点是：效率高、体积小、重量轻、价格低。特别是多量子阱的效率在20~40%，P-N阱的效率在几%~25%。总之，高能效是它最大的特点。此外，其连续输出波长覆盖了从红外到可见光的范围，光脉冲输出为50W(脉冲宽度为100ns)的产品也已商品化。作为激光雷达或者激发光源，可以说是非常好用的激光器。

半导体激光装置1主要性能参数定义。P-I特性和阈值电流P-I特性揭示了ld输出光功率与注入电流之间的变化规律，是LD最重要的特性之一。

根据P-I曲线，LD是阈值器件，经历了几个典型的阶段，注入电流不同。

当注入电流较小时，有源区粒子数不可逆，自发发射占主导地位。LD发出普通荧光，光谱很宽，工作状态和普通发光二极管差不多。

随着注入电流的增加，有源区粒子数反转，受激辐射开始占优势。但是，当注入电流仍然小于阈值电流时，谐振腔中的增益不足以克服损耗，腔内不能建立某种振荡模式。LD只发出强荧光，称为“超辐射”态。

只有当注入电流达到阈值时，才能发射谱线尖锐、模式明确的激光，光谱突然变窄，出现单峰(或多峰)。

2.激光线宽半导体激光器的线宽是多少？有些用nm表示，有些用Hz表示。计算公式是什么？经常提到激光的线宽“0.0001 nm”换算成“Hz”。多少赫兹？

即激光单模的光谱宽度，其一般表达式为nm，Hz，cm-1。这个参数取决于激光本身的波长。

3.边模抑制比(SSR)边模抑制比是指在发射光谱中的指定输出功率和指定调制(或CW)下，最高光谱的峰值强度与次高光谱的峰值强度之比。

4.振荡腔

谐振腔的作用是选择某一频率和同一方向的光进行最高优先级放大，而抑制其他频率和方向的光。所有不沿谐振腔轴线运动的光子都迅速逸出谐振腔；沿轴运动的光子会在腔内继续向前运动，被两个反射镜反射后会发生振荡。运行时，它们会与受激粒子相遇，产生受激辐射。沿轴运动的光子会不断增殖，在腔内形成传播方向相同、频率和相位相同的强光束。这是激光。为了将激光导出腔，可以使反射镜部分透射，透射部分成为可用的激光，而反射部分留在腔中并继续增殖光子。

光学谐振腔具有以下功能：提供反馈能量，

选择光波的方向和频率。

谐振腔中可能的频率和方向称为本征模。曲率半径和两个反射镜之间的距离(腔长)决定了谐振腔对本征模的限制。不同类型的谐振腔具有不同的模式结构和模式限制。

5.三种类型的QCL根据谐振器设计的不同可以分为三类：

图1:1:QC激光器的基本结构包括FP-QCL(上)、DFB-QCL(中)和ECqcL(下)。增益显示

颜色为灰色，波长选择机构为蓝色，涂层表面为橙色，输出光束为红色。

FP-QCL:最简单的结构是F-P(法布里-珀罗)腔激光器(FP-QCL)。在F-P结构中，切割面(自然理解面)为激光提供反馈，有时使用介质膜来优化输出。

DFB-QCL:第二种结构是直接在QC芯片上雕刻分布反馈光栅。这种结构(DFB-QCL)可以输出窄光谱，但输出功率远低于FP-QCL。通过最大温度调谐，DFB-QCL还可以提供有限的波长调谐(缓慢温度调谐可以获得10~20cm-1的调谐范围，快速注入电流加热可以获得2~3cm-1的调谐范围)。

只有那些满足下式的特定波长的光才会被强烈反射，从而实现动态单纵模运转。公式也叫分布反馈条件(一般m取1)。

ECCL:将QC芯片与外腔结合形成EcqcL。这种结构不仅可以提供窄光谱输出，而且可以在QC芯片的整个增益带宽(数百cm-1)内提供快速调谐(速度超过10ms)。由于ECqcL结构采用低损耗元件，因此可以在便携式电池供电的条件下高效工作。

三种类型的光通信激光器在三种常用的激光器中，FP激光器比DFB激光器更容易产生，但FP激光器具有更宽的光(1nm)和更大的波长温度漂移(0.5nm/)，因此不适合高速和/或远程应用。

DFB激光器的光比较窄(《0.04nm》)，波长对温度的漂移也很小(0.1nm/),更适合高性能通信应用。但是DFB激光器也有一些缺陷。第一，工作在1500nm波段时容易啁啾，所以通常需要外接调制器(这个限制在1300nm波段并不重要)；其次，不像FP或VCSEL激光器那么容易制作，需要的阈值电流也比VCSEL激光器大。

VCSEL激光器的优点是线宽窄(0.35nm)，波长随温度漂移小(0.06nm/)。此外，VCSEL激光器的阈值电流也很小(1mA)。在相同的输出功率下，比DFB激光器和FP激光器效率高，不像DFB激光器那样容易啁啾。所以即使是10Gbps速度的数据也可以直接用VCSEL激光调制。最后，与其他激光器相比，准直VCSEL更容易制造和调整，因此可以生产基于VCSEL的低成本收发器。这些特性似乎足以使VCSEL成为高性能通信应用的理想解决方案。其中850nm的VCSEL已经得到了广泛的应用，但是长波长(1310nm，1550nm)的VCSEL存在输出功率不足，制造工艺复杂等缺点。

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