940nm激光管

半导体光电器件的工作波长是和制作器件所用的半导体材料的种类相关的。半导体材料中存在着导带和价带，导带上面可以让电子自由运动，而价带下面可以让空穴自由运动，导带和价带之间隔着一条禁带，当电子吸收了光的能量从价带跳跃到导带中去时，就把光的能量变成了电，而带有电能的电子从导带跳回价带，又可以把电的能量变成光，这时材料禁带的宽度就决定了光电器件的工作波长。材料科学的发展使我们能采用能带工程对半导体材料的能带进行各种精巧的裁剪，使之能满足我们的各种需要并为我们做更多的事情，也能使半导体光电器件的工作波长突破材料禁带宽度的限制扩展到更宽的范围。导体激光二极管的工作原理，理论上与气体激光器相同。940nm激光管

常规Φ5mm型半导体激光器封装是将边长，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质（掺或不掺散色剂），起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到半导体激光器的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。 635nm激光管的价格⑷垂直发散角θ⊥：激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，一般在15˚~40˚左右。

    其主要由硬质玻璃、谐振腔、电极三部分组成。1．硬质玻璃部分；本部件由GG17料烧制成放电管、水冷套、储气套和回气管而组成。封离式CO2激光器通常为三层套管结构。在里面的是放电管，中间是水净套，外面一层是储气套，回气管是用于连通放电管和储气管。2．谐振腔部分：本部件由全反镜和输出反射镜组成。谐振腔的全反镜一般以光学玻璃为基底，表面镀金膜，金膜反射镜在；谐振腔的输出反射镜一般采用能透射(Ge)为基底,在上面镀上多层介质膜而制成。3．电极部分：CO2激光器一般采用冷阴极，形状为圆筒形，阴极材料选用对激光器的寿命有很大的影响，对阴极材料的基本要求是：溅射率低，气体吸收率小，激光管主要规格型号以激光功率做为重要依据。

VCSEL采用三明治式结构，其中间只有20nm、1--3层的QW增益区，上、下各层是由多层外延生长薄膜形成的高反射率为100%的布拉格反射层，由此构成谐振腔。相干性极高的激光束***从其顶部激射出。多家厂商有1550nm低损耗窗口与低色散的可调谐VCSEL样品展示。1310nm的产品预计在今后1--2年内上市。可调谐的典型器件是将一只普通980nmVCSEL与微光机电系统的反射腔集成组合，由曲形顶镜、增益层、反射底镜等构成可产生中心波长为1550nm的可调谐结构，用一个静电控制电压将位于支撑薄膜上的顶端反射镜定位，改变控制电压就可调整谐振腔体间隙尺寸，从而达到调整输出波长的目的。在1528--1560nm范围连续可调谐43nm，经过2.5Gb/s传输500km实验无误码，边模***优于50dB。如果发射波长在1310--1550nm之间的VCSEL能够商业化生产，将会进一步促进光通信发展，使光网络更加靠近家庭。已有许多公司公布了这种波长的VCSEL原型机的一些技术数据。 半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。

铟氮化镓（InGaN）激光管可以直接制造出发射蓝光的激光管，但是很难制造出会直接发出绿光的激光管，尤其是人们认为是真正绿色的绿光：早期的绿色激光管通常具有轻微的青绿色投影。

作为推行业发展先驱的无锡斯博睿科技有限公司，一直在推动长波长激光管的发展，现已推出基于InGaN的直接发射绿光的激光管，波长从510到530纳米，可用于微型投影和其他红、绿、蓝（RGB）或绿色激光应用。

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半导体激光二极管的基本结构。940nm激光管

半导体激光管(LD)和普通二极管采用不同工艺，但电压和电流特性基本相同。在工作点时，小电压变化会导致激光管电流变化较大。此外电流纹波过大也会使得激光器输出不稳定。二极管激光器对它的驱动电源有十分严格的要求；输出的直流电流要高、电流稳定及低纹波系数、高功率因数等。随着激光器的输出功率不断加大，需要高性能大电流的稳流电源来驱动。为了保证半导体激光器正常工作，需要对其驱动电源进行合理设计。并且随着高频、低开关阻抗的MOSFET技术的发展，采用以MOSFET为重要的开关电源出现，开关电源在输出大电流时，纹波过大的问题得到了解决。

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