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半导体激光器

半导体激光器. 半导体激光器及其应用 半导体激光器工作原理 激光器制备流程 激光器失效和老化因素. 1 、半导体激光器及应用. 注入电流. p 区. 激活区. n 区. 定义：半导 体 p-n 结或与其类似的结构加电压时以高效率发出激 光的器件。 Laser diode, LD 颜色：紫 外、紫色、蓝色、绿色、红色、红外 http://www.pinnacleintl.com/bdtjg.htm 应用：光纤 通信、 信息存储、医疗、 材料加工、 生物、防伪. 2 、半导体激光器工作原理. （ 1 ）自发辐射和受激辐射

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Presentation Transcript

  1. 半导体激光器 • 半导体激光器及其应用 • 半导体激光器工作原理 • 激光器制备流程 • 激光器失效和老化因素

  2. 1、半导体激光器及应用 注入电流 p区 激活区 n区 • 定义：半导体p-n结或与其类似的结构加电压时以高效率发出激 光的器件。Laser diode, LD • 颜色：紫外、紫色、蓝色、绿色、红色、红外 • http://www.pinnacleintl.com/bdtjg.htm • 应用：光纤通信、 信息存储、医疗、 • 材料加工、 生物、防伪

  3. 2、半导体激光器工作原理 （1）自发辐射和受激辐射 自发辐射：不受外界因素作用，电子和空穴自发复合的过程。光 辐射的位相和传播方向各不相同。 受激辐射：在电子和空穴复合时，受到相等能量的入射光子作用，发出具有与入射光子相同特性的光子。光子频率、位相、方向、偏振态完全一样。

  4. 2、半导体激光器工作原理 （2）激光器共振腔 共振腔：两个严格平行的反射面构成共振腔，反射面的距离为 共振腔长。只允许半波长整数倍正好等于共振腔长度的受激辐射在共振腔内形成振荡。m· (λ/2n)= L m：整数 n：折射率 L：共振腔长 P区 反射面 激活区 N区 腔长：L

  5. 2、半导体激光器工作原理 （3）实现粒子数分布反转受激辐射大于吸收的必要条件：处于激发态的电子数大于 处于基态的电子数。 形成分布反转的条件: EFn-EFp≧Eg

  6. 2、半导体激光器工作原理 形成分布反转的条件: EFn-EFp≧Eg 获得高载流子浓度的 n型和p型材料。

  7. 2、半导体激光器工作原理 （4）阈值电流密度：增益等于损耗时的注入电流密度。损耗：载流子吸收、端面投 射等。增益：在注入电流的作用下， 受激辐射不断增强。

  8. 3、半导体激光器制备流程 外延片生长 芯片制备 封装 外延片生长：MOCVD 芯片制备：光刻、刻蚀、 镀膜、合金 、 划片、切割 共振腔制备： 从晶体解理面裂开 封装：烧焊、装架、 键 合、封装、等

  9. 3、半导体激光器制备流程

  10. 4、LD失效和老化因素 • 半导体晶体质量 • LD腔面损伤： • 欧姆接触退化 • 键合和热沉

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