二極體雷射器中的P-N結由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結構，平行於一端鏡像（高度反射面）和一個部分反射。
基本介紹
- 中文名：二極體雷射器
- 套用領域：工業工程
原理,分類,主要技術參數,
原理
雷射二極體中的P-N結由兩個摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個平端結構，平行於一端鏡像（高度反射面）和一個部分反射。要發射的光的波長與連線處的長度正好相關。當P-N結由外部電壓源正向偏置時，電子通過結而移動，並像普通二極體那樣重新組合。當電子與空穴複合時，光子被釋放。這些光子撞擊原子，導致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加，更多的電子進入耗盡區並導致更多的光子被發射。最終，在耗盡區內隨機漂移的一些光子垂直照射反射表面，從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運動連續多次。在光子運動過程中，由於雪崩效應，更多的原子會釋放更多的光子。這種反射和產生越來越多的光子的過程產生非常強烈的雷射束。在上面解釋的發射過程中產生的每個光子與在能級，相位關係和頻率上的其他光子相同。因此，發射過程給出單一波長的雷射束。為了產生一束雷射，必須使雷射二極體的電流超過一定的閾值電平。低於閾值水平的電流迫使二極體表現為LED，發出非相干光。
分類
雷射二極體本質上是一個半導體二極體，按照P-N結材料是否相同，可以把雷射二極體分為同質結、單異質結（SH）、雙異質結（DH）和量子阱（QW）雷射二極體。量子阱雷射二極體具有閾值電流低，輸出功率高的優點，是目前市場套用的主流產品。作為元件材料，使用AlGaAs、InGaAlP、InGaN、ZnO等化合物半導體，由於LSI及Tr、Di等使用的Si躍遷機率（電流轉變為光的機率）較差，因此不適用於雷射二極體。
主要技術參數
①波長：即雷射管工作波長，可作光電開關用的雷射管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。
②閾值電流：即雷射管開始產生雷射振盪的電流，對一般小功率雷射管而言，其值約在數十毫安，具有應變多量子阱結構的雷射管閾值電流可低至10mA以下。
③工作電流：即雷射管達到額定輸出功率時的驅動電流，此值對於設計調試雷射驅動電路較重要。
④工作電壓：是發出規定的光輸出時需要的正向電壓。
⑤光輸出功率：最大允許的瞬時光學功率輸出。這適用於連續或脈衝操作模式。
⑥暗電流：光電二極體反向偏置時的泄漏電流。暗電流既取決於溫度又取決於電壓，理想的二極體/光電二極體在相反的方向上沒有電流。
