激光二極管本質上是一個半導體二極管,按照PN結材料是否相同,可以把激光二極管分為同質結、單異質結(SH)、雙異質結(DH)和量子阱(QW)激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低,輸出功率高的優點,是目前市場應用的主流產品。同激光器相比,激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優點,但其輸出功率小(一般小於2mW),線性差、單色性不太好,使其在有線電視系統中的應用受到很大限制,不能傳輸多頻道,高性能模擬信號。在雙向光接收機的回傳模塊中,上行發射一般都採用量子阱激光二極管作為光源。
隨着技術和工藝的發展,目前實際使用的半導體激光二極管具有複雜的多層結構。
常用的激光二極管有兩種:①PIN光電二極管。它在收到光功率產生光電流時,會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠,但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比,光檢測器件後面須連接低噪聲預放大器和主放大器。
半導體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。
激光二極管本質上是一個半導體二極管,按照PN結材料是否相同,可以把激光二極管分為同質結、單異質結(SH)、雙異質結(DH)和量子阱(QW)激光二極管。量子阱激光二極管具有閾值電流低,輸出功率高的優點,是目前市場應用的主流產品。同激光器相比,激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優點,但其輸出功率小(一般小於2mW),線性差、單色性不太好,使其在有線電視系統中的應用受到很大限制,不能傳輸多頻道,高性能模擬信號。在雙向光接收機的回傳模塊中,上行發射一般都採用量子阱激光二極管作為光源。
半導體激光二極管的常用參數有:
(1)波長:即激光管工作波長,目前可作光電開關用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。
(2)閾值電流Ith :即激光管開始產生激光振盪的電流,對一般小功率激光管而言,其值約在數十毫安,具有應變多量子阱結構的激光管閾值電流可低至10mA以下。
(3)工作電流Iop :即激光管達到額定輸出功率時的驅動電流,此值對於設計調試激光驅動電路較重要。
(4)垂直發散角θ⊥:激光二極管的發光帶在垂直PN結方向張開的角度,一般在15˚~40˚左右。
(5)水平發散角θ∥:激光二極管的發光帶在與PN結平行方向所張開的角度,一般在6˚~ 10˚左右。
(6)監控電流Im :即激光管在額定輸出功率時,在PIN管上流過的電流。
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