英语翻译：

【计】 laser diode

相关词条：

1.diodelaser  

分词翻译：

光二极管的英语翻译：

【电】 photodiode

专业解析

激光二极管（Laser Diode，简称LD）是一种基于半导体材料的光电转换器件，通过受激发射原理产生高方向性、高相干性的单色激光。其核心结构由PN结、谐振腔和电极组成，工作时需施加正向偏置电压以注入载流子，实现粒子数反转与光放大效应。

从技术特性看，激光二极管具备以下关键参数：

1. 波长范围：覆盖可见光至近红外光谱（405-1550nm），具体取决于半导体材料（如GaAs、InGaN）
2. 阈值电流：典型值在30-150mA之间，决定器件的最小工作电流
3. 输出功率：商用器件可达500mW以上，工业级模块可达数千瓦级

根据美国国家标准与技术研究院（NIST）定义，该器件在光通信、医疗设备和精密加工领域具有不可替代性。例如，光纤通信系统依赖1310/1550nm波段激光二极管实现数据调制，而蓝光激光二极管（445nm）已成为激光焊接的主流光源。

国际电工委员会（IEC 60825-1）严格规范其辐射安全标准，要求所有商用激光二极管必须标注危险等级。值得注意的是，器件的温度敏感性导致需要配备专用温控电路（TEC），以维持波长稳定性±0.1nm/℃。

网络扩展解释

激光二极管（Laser Diode，LD）是一种基于半导体材料通过电注入产生激光的器件，结合了二极管特性与激光发射功能。以下从结构、原理、应用等方面详细解释：

一、基本结构与分类

激光二极管的核心结构为PN结，由P型和N型半导体材料组成。其分类依据PN结材料差异，包括：

• 同质结：PN结材料相同；
• 单异质结（SH）：一侧为不同材料；
• 双异质结（DH）：两侧均为不同材料；
• 量子阱（QW）：采用纳米级量子阱结构提升效率。

关键组件为法布里-珀罗谐振腔，由一对平行反射面（通常为半导体解理面）构成，用于光子的反射与放大，其余粗糙面抑制杂散光。

二、工作原理

1. 载流子复合发光：
   当正向电压施加时，电子与空穴在PN结附近复合，释放能量并产生光子（自发辐射）。此时若电流低于阈值，表现为类似LED的宽谱发光。

2. 受激辐射与激光产生：
   当电流超过阈值，形成粒子数反转，光子通过谐振腔多次反射引发受激辐射，产生相位、波长一致的光，最终输出高相干性激光。激光波长由禁带宽度（Eg）决定：
   $$ lambda = frac{hc}{E_g} $$
   其中，h为普朗克常数，c为光速。

三、主要应用

1. 通信与数据传输：光纤通信中作为高效光源，调制光信号实现高速传输。
2. 工业加工：用于激光切割、焊接及打标，精度高且效率显著。
3. 消费电子：CD/DVD光驱、激光打印机等设备的核心组件。
4. 精密测量：利用单色性与相干性，应用于测距、速度检测等领域。
5. 医疗与科研：如激光医疗设备、实验室光谱分析等。

四、与LED的区别

特性	激光二极管（LD）	发光二极管（LED）
发光机制	受激辐射（需粒子数反转）	自发辐射
光谱特性	窄谱、高相干性	宽谱、非相干光
电流阈值	需超过临界电流密度	无阈值，电流增大亮度线性提升
应用场景	高精度、高能领域（如通信、加工）	普通照明、指示灯等

五、优势与局限

• 优势：体积小、效率高、易集成、寿命长。
• 局限：对温度敏感，需稳定驱动电路；输出功率受限（高功率需特殊设计）。

如需更详细的技术参数或历史发展，可参考搜狗百科或ROHM半导体资料。

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