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激光二极管

应用与发展

　在医1疗领域的应用：激光在皮肤1美容、口腔科、耳鼻喉科、外科、眼科、神经外科、心血管科等得到了广泛的应用。激光治liao仪器的优点是：精que、可控，处理过的创面创伤小、出血少、非接触无感染，并且对切口周围组织的损伤程度较小。医用激光器主要要求稳定和使用寿命较长。通过倍频和混频，LD或者闪光灯泵浦的Nd：YAG激光器可以实现多波长转换，通过光纤传输进行外科手术。但是由于固体激光介质的热致畸变和闪光灯的老化将导致光强具有较大起伏，使得它的光束质量变差，德国635nm激光管，而且需要使用庞大的供电和水冷系统，这些都限制了它的使用范围。由于生物组织的80％由水组成，LD泵浦掺Er、Tm、Ho，波长在2～3nm的中红外固体激光能被生物组织强吸收，渗透深度比较浅，也不会发生炭化现象和引起分子键断裂，是心血管手术和近视眼开刀的理想医用激光器。未来医1疗激光设备将向着更高能量、更易于操作、更稳定、更精密等方向发展。

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VCESL

VCESL（垂直腔面发射激光）二极管的特点如下：从其**部发射出圆柱形射束，射束*进行不对称矫正或散光矫正，即可调制成用途广泛的环形光束，635nm激光管厂家，易与光纤耦合；转换效率非常高，功耗仅为边缘发射LD的几分之一；调制速度快，在1GHz以上；阈值很低，噪声小；重直腔面很小，易于高密度大规模制作和成管前整片检测、封装、组装，成本低。

VCSEL采用三明治式结构，其中间只有20nm、1--3层的QW增益区，上、下各层是由多层外延生长薄膜形成的高反射率为bai分bai%的布拉格反射层，由此构成谐振腔。相干性较高的激光束较后从其**部激she出。多家厂商有1550nm低损耗窗口与低色散的可调谐VCSEL样品展示。1310nm的产品预计在今后1--2年内上市。可调谐的典型器件是将一只普通980nmVCSEL与微光机电系统的反射腔集成组合，635nm激光管批发，由曲形**镜、增益层、反射底镜等构成可产生中心波长为1550nm的可调谐结构，用一个静电控制电压将位于支撑薄膜上的*反射镜定位，改变控制电压就可调整谐振腔体间隙尺寸，从而达到调整输出波长的目的。在1528--1560nm范围连续可调谐43nm，经过2.5Gb/s传输500km实验无误码，边模抑制优于50dB。如果发射波长在1310--1550nm之间的VCSEL能够商业化生产，635nm激光管供应，将会进一步促进光通信发展，使光网络更加靠近家庭。已有许多公司公布了这种波长的VCSEL原型机的一些技术数据。

激光二极管

基本介绍

半导体激光二极管的基本结构：垂直于PN结面的一对平行平面构成法布里——珀罗谐振腔，它们可以是半导体晶体的解理面，也可以是经过抛光的平面。其余两侧面则相对粗糙，用以消除主方向外其它方向的激光作用。

半导体中的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时，会削弱PN结势垒，迫使电子从N区经PN结注入P区，空穴从P区经过PN结注入N区，这些注入PN结附近的非平衡电子和空穴将会发生复合，从而发射出波长为λ的光子，其公式如下：[1]

λ = hc/Eg ⑴

式中：h—普朗克常数； c—光速； Eg—半导体的禁带宽度。

上述由于电子与空穴的自发复合而发光的现象称为自发辐射。当自发辐射所产生的光子通过半导体时，一旦经过已发射的电子—空穴对附近，就能激励二者复合，产生新光子，这种光子诱使已激发的载流子复合而发出新光子现象称为受激辐射。如果注入电流足够大，则会形成和热平衡状态相反的载流子分布，即粒子数反转。当有源层内的载流子在大量反转情况下，少量自发辐射产生的光子由于谐振腔两端面往复反射而产生感应辐射，造成选频谐振正反馈，或者说对某一频率具有增益。当增益大于吸收损耗时，就可从PN结发出具有良好谱线的相干光——激光，这就是激光二极管的简单原理。