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LD レーザーダイオードは何ですか。

レーザーモジュール中のLDは何ですか。LDはレーザーダイオードのことです。LDは半導体レーザーの中で、ポンプの作業をしています。同時に、LDもレーザーポインターの一つで、レーザー光を射し出す事ができます。

レーザーダイオードは

元々半導体ダイオードです。PN 接合材料によって、レーザーダイオードを ホモ 接合、シングルヘテロ 接合(SH)、ダブルヘテロ 接合(DH)と量子 井戸(QW)に分ける事ができます。量子 井戸(QW)レーザーダイオードは閾値電流低い、輸出出力高いの利点があるで、現在の市場で重要製品として汎用されています。レーザーポインターと比べて、レーザーダイオードは出力高い、体積小さい、寿命長いなど長所はありますが、輸出出力は結構小さくて(2mwより小さい)、線形は悪くて、単色性も良くないので、有線テレビに使うのは制限されている。チャンネルを多数に転送できずに、性能模擬信号も転送できない。双方向 光受信機の戻しモジュール中、上り発射は大体量子 井戸(QW)ダイオーダーを光源として使います。半導体レーザーダイオードの基本構造は写真で示すである。PN接合面と垂直した平行平面の一対をファブリペロー 型になります。これらは、半導体結晶体の劈開 面 であるし、研磨した平面でもある。他の側面二つはちょっと粗くて、主方向以外のレーザー削除の作業を担当しています。

半導体中の光発射は通常キャリアの接合によります。半導体のPN接合は順 方向 電圧 がある時、PN接合の障壁を低下させることができて、電子をN区域からPN接合を通してP区域へ注入されて、正孔をP区域からPN接合を通してN区域へ注入されます。これらのPN接合付近に注入された非平衡電子と正孔は接合になって、波長λの光子を発射します。公式は以下の通りである:
λ=hc/Eg(1)
公式の中:hはプランク 定数 、cは光速、Egは半導体 層 の バンド ギャップ です。

上記の電子と 正 孔の自発接合によって発光する現象は自発反射と言われます。自発反射で発生した光子は半導体から通す時、発射した電子--正 孔の近くにいると、2者の接合を励起できて、新しい光子を発生します。このような光子で励起された キャリアを誘発して、光子と接合して新しい光子を発生させる現象は 誘導 放出と呼ばれます。輸入した電流は十分だったら、熱的に平衡な状態と反対的な キャリア分布(粒子数反転分布)になります。 能動 層内のキャリアは大幅に反転分子の状態になると、少量自発反射した光子は共振 器両端面往復反射によって 誘導 放出が発生して、 周波数 選択の共振 正 帰還 になります、或いは、一定 周波数 に利得です。利得は損失より大きい時、PN接合から 良いスペクトル 線あるの干渉 光--レーザーを発生できます。これはレーザーダイオードの簡単な原理です。

技術と工程の進展によって、現在使用している半導体レーザーダイオードは複雑な構造があります。
よく使うレーザーダイオードは二種類ある:
①PIN光電ダイオード、PIN光電ダイオードは光の出力を受けて光電流を発生する時、量子ノイズも同時に発生する。
②アバランシェフォトダイオード、アバランシェフォトダイオードは内部拡大することができます。PIN光電ダイオードの転送距離より遠いですが、量子ノイズ がもっと大きいです。良い 信号 雑音 比を取得する為に、光検査機械の後ろに 低 雑音の予備 増幅器とメイン 増幅器を接することが必要です。
半導体レーザーダイオードの作業原理は、理論上、気体レーザーポインターと同じです。

半導体レーザーダイオードによく使うパラデータは下記の通りである:

(1)波長:レーザーダイオードの作業波長、現在は光電スイッチに使えるのダイオードの波長は635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nmなどあります。
(2)閾値電流Ith:レーザーダイオードはレーザー震動始めの電流です。普通低出力のレーザーダイオードにとって、その数値は約10mAあります。多変する量子 井戸(QW)構造のレーザーダイオードの閾値電流は最低10mA以下になれる。
(3)作業電流Iop:つまり、ダイオードは額定輸出出力に達成した時の駆動電流です。この数値はレーザー駆動電流の設計と調節にとって、とても重要です。
(4)垂直発射角θ⊥:レーザーダイオードの発光帯域 がPN接合方向と垂直して開いた角度、大体15度~40度ぐらい。
(5)水平発射角θ‖:レーザーダイオードの発光帯域 がPN接合方向と水平して開いた角度、大体6度~10度ぐらい。
(6)監視電流Im:つまり、レーザーダイオードが額定出力を輸出する時、PINパイプへ流した電流です。
レーザーダイオードはパソコン中の光ディスク ・ ドライブ、レーザープリンタ中のプリンタ ヘッド、コードスキャン、レーザー測定、レーザー医療、光通信、レーザー指示など低出力の光電設備の中に汎用されています。

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