laser diode是什麼意思,laser diode的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
激光二極管
例句
To choose laser diode.
選擇半導體激光管。
The advantages of laser diode ignition are briefly reviewed.
本文簡述了激光二極管點火的優越性;
The problem of laser diode degradation was particularly troublesome.
激光二級管的退化是一個特别麻煩的問題。
A sinusoidal phase modulating laser diode interferometer is proposed.
提出了一種半導體激光正弦相位調制幹涉儀。
A laser diode diver with auto power control function has been developed.
設計了一種具有自動功率控制功能的激光驅動器電路。
專業解析
激光二極管(Laser Diode)是一種将電能直接轉換為相幹光(激光)的半導體器件。它是二極管的一種特殊類型,利用半導體材料(通常是砷化镓、磷化铟镓等化合物)中載流子的受激輻射原理工作。以下是其詳細解釋:
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基本結構與工作原理
- 激光二極管的核心是一個PN結,結構與發光二極管(LED)類似,但設計更為精密以實現激光振蕩。
- 當正向偏壓施加到PN結時,電子和空穴注入到結區的有源層(Active Layer)發生複合。
- 在特定的電流密度(阈值電流)以上,有源層内實現粒子數反轉(高能級粒子數多于低能級)。
- 自發輻射産生的光子在有源層内傳播,遇到由半導體晶體解理面自然形成的法布裡-珀羅(Fabry-Perot)諧振腔鏡面時,會被反射并在腔内來回振蕩。
- 振蕩的光子激發處于激發态的電子發生受激輻射,産生更多同頻率、同相位、同方向的光子,光強被放大。
- 當光增益克服腔内的損耗時,便從諧振腔的部分反射鏡一端輸出方向性好、單色性好、相幹性好的激光束。
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關鍵特性
- 波長範圍廣: 通過改變半導體材料的成分和結構,激光二極管可以覆蓋從可見光(如藍光405nm、紅光650nm)到近紅外(如808nm, 980nm, 1310nm, 1550nm)的廣泛波段。
- 高效率: 直接将電能轉換為光能,轉換效率較高。
- 體積小、壽命長: 半導體器件固有的優勢。
- 調制速度快: 可以通過直接調制注入電流來實現激光輸出的高速開關或強度調制,適用于光通信。
- 阈值特性: 存在一個阈值電流,低于此電流時主要輸出自發輻射光(類似LED),高于此電流時才輸出相幹激光。
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主要應用領域
- 光通信: 光纖通信系統中作為核心光源(如1310nm, 1550nm DFB激光器)。
- 數據存儲: CD、DVD、Blu-ray光盤的讀寫頭光源。
- 激光打印與複印: 激光打印機、複印機的光源。
- 條碼掃描: 超市、倉庫等使用的條碼/二維碼掃描槍。
- 激光指示器: 常見的演示用激光筆。
- 傳感與測量: 激光測距、激光雷達(LiDAR)、水平儀等。
- 醫療與美容: 激光手術刀、皮膚治療、脫毛等醫療設備的光源。
- 材料加工: 低功率的激光打标、雕刻等。
- 照明與顯示: 激光投影儀、汽車激光大燈(需與熒光粉結合産生白光)。
權威參考資料:
- IEEE Photonics Society: 提供關于激光二極管物理、設計和應用的最新研究和技術綜述。 (參考來源:IEEE Xplore Digital Library)
- OSA (The Optical Society) Handbook of Optics: 包含激光二極管工作原理和特性的權威章節。 (參考來源:OSA Publishing)
- 大學開放課程講義 (如MIT OpenCourseWare): 提供半導體激光器基礎物理和工程原理的教學材料。 (參考來源:MIT OpenCourseWare - Electrical Engineering and Computer Science)
- 主要激光二極管制造商的技術白皮書與數據手冊 (如 Sony, Osram, Lumentum, II-VI Incorporated): 提供具體器件參數、性能指标和應用指南。 (參考來源:各公司官方網站的技術文檔部分)
網絡擴展資料
激光二極管(Laser Diode)是一種基于半導體材料的小型化激光發射器件,通過電流注入實現受激發射,産生高方向性和相幹性的激光束。以下是詳細解釋:
1.定義與基本原理
激光二極管是半導體二極管的一種,核心結構為PN結。當電流通過時,電子與空穴在結區複合釋放光子,通過光學諧振腔的反饋放大形成激光。其輸出光束具有單色性好、方向性強等特點。
2.結構與工作模式
- 材料與設計:常用材料包括砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等,藍紫光激光二極管(如Blue-Violet Laser Diode)采用短波長設計(約400納米),適用于高密度存儲設備。
- 工作模式:分為連續波(CW)和脈沖模式,單模連續波激光二極管常用于精密測量和通信領域。
3.主要應用領域
- 光通信:作為光纖通信系統的光源,傳輸高速數據。
- 存儲設備:如DVD、藍光光驅的光學讀取頭,利用短波長實現高密度讀寫。
- 醫療與工業:用于激光手術、材料加工等。
- 顯示技術:激光投影儀、激光電視的核心組件。
4.特點與挑戰
- 優勢:體積小、效率高、壽命長,適合集成化設備。
- 噪聲問題:工作時光強或頻率的波動可能影響系統性能,需通過電路設計或散熱優化改善。
激光二極管憑借其高效性和適應性,成為現代光電技術的重要基礎元件。如需更深入的技術細節,可參考相關專業文獻或詞典來源。
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