激光二极管驱动器

脉冲驱动激光二极管

脉冲驱动激光二极管 by Doug Hodgson, Kent Noonan, Bill Olsen, and Thad Orosz 介绍相对较高的峰值功率和工作效率使得脉冲激光二极管成为固态激光器泵浦和范围测定这类应用的理想选择。脉冲激光二极管工作时通常占空比相对较低，因此平均功率较低，这样就可能达到更高的峰值功率。所以产生的热量并不很高。另一方面，连续波激光二极管要承受的热量比脉冲激光器高。这是由于在连续波工作期间，器件的热电阻使得结温度显著增加。所以连续波激光二极管一般需要很好的热沉封装和/或用热电致冷。脉冲驱动激光二极管是测试其质量和热效率的一个强大的分析工具。本文描述了通过用电流脉冲驱动激光二极管来进行测试的方法，提出了脉冲驱动激光二极管的几点困难，并给出了克服或避免的方法。文中介绍了一个简单的实验，用ILX Lightwave LDP-3811脉冲电流源来驱动一个典型的激光二极管。这里主要表现的是脉冲驱动二极管出现的问题。最后描述了LDP-3811的典型应用。为什么要脉冲驱动一个连续波激光二极管？在低占空比情况下脉冲驱动连续波激光二极管的能力在二极管评测中很有用。其应用可划分为两个广泛领域。第一个是封装前通过/失败测试；第二个是器件特性评价。这两种应用都利用了脉冲方式驱动激光二极管不会产生大量热量的优点。可在热效应最小的情况下完成测试和特性评价。封装前测试对于这种应用，低占空比的脉冲可用于半导体制造工艺后的晶圆或条级测试。单点光测量或L/I曲线(光输出vs.驱动电流)能用来“预筛选”工艺处理后的晶圆。它能将有缺陷的晶圆在花费不匪的切割和封装操作之前就清除掉，建立制造工艺的成品率数目和性能。(注意对于这些测试相对测量比绝对精度更重要。) 特性测试脉冲测试的第二个应用领域是对封装好的器件的特性测试。很多关于激光二极管特性的工业文档既推荐连续波测试也推荐脉冲波测试。(贝尔交流研究出版的题为“光电器件可靠性保证实践”的技术咨询文档TA-TSY-000983就是这样。)通过比较脉冲和连续波工作方式，可以评测像输出功率、波长和阈值电流这样一些与温度相关的参数。图1所示的是一个典型激光二极管的L/I曲线。这些曲线既表示了低占空比脉冲模式，又表示了连续波工作模式。连续波曲线阈值电流的增加和斜率效率的略微减少(与脉冲曲线比较)主要是由器件热电阻引起的结温度上升造成。(脉冲L/I曲线所用的脉宽一般为100至500ns，占空比小于百分之一，因此热效应不明显。) 脉冲与连续波L/I曲线的比较也可用来检图1 典型激光二极管的脉冲及连续波L/I曲线

激光在牙医诊疗中的应用

激光在牙医诊疗中的应用——技术的进步在1988年，卡瓦公司和艾斯库拉普以及激光医学研究所（ILM）携手在乌尔姆研发了世界范围内的第一台牙医用Er:YAG镭射。当时由海博斯和凯勒在其可谓历史性的自我检测中创造并验证了蛀牙修复中如何有效地使用激光减少疼痛。在随后的几年中该设备有许多更新和改进。正式因为这种进步激光现在作为一种在医学和牙科诊断，治疗工具来使用。与比传统的方法，其优点即免于接触可以防止细菌感染，减少组织创伤等毋庸置疑。同时也有可能使用激光研发新的诊疗技术和操作手段。虽然激光射线光谱接近于不受任何限制但在牙医诊疗中却未有广泛的应用，主要的两个原因值得思考：一方面没有广泛适用的激光设备而是使用上受到波长的限制，另一方面目前的激光设备比传统的设备相对价格昂贵。如果人们还记得最近在2011年3月在科隆国际牙科展览，那么就一定会感觉到在这方面进步很多。最新一代的激光设备的使用灵活，功能强大，因此对诊所中使用有重要意义。但是对激光设备区别于传统设备的最大特点是，用激光装置可以将诊疗过程更容易，更快捷，减少病人治疗压力。在许多调查报告中对根管治疗，牙周病，硬组织的治疗，牙科慢性病和周围炎症的应用效果进行说明。虽然在大学方面只是零星的研究，但毋庸置疑激光设备在过去的几年内越来越多地应用和在牙科临床上的成功。激光的分类激光器根据不同的材料进行分类，可以分为固态激光，气体激光，染料激光，化学激光和半导体激光。对于今天我们来说，主要指固态激光，气体激光。固态激光是从光学晶体的激光介质中发射，包括Er:YAG-激光器，Er， Cr:YSGG-激光器和Nd:YAG-激光器以及各种二极管激光器（图1?3）。图1：SIRO高级激光器，一款小巧，便捷，携带方便，使用安全并外观美观的二极管激光器（西诺德牙科设备公司）。-图2二极管激光公司A.R.C.激光有限公司Q810，其采用抗

Maxim 激光驱动器和激光二极管的接口(1)

Maxim 激光驱动器和激光二极管的接口 Maxim 高频/光纤通信部一概述用激光驱动器驱动高速商用激光二极管是设计人员所面临的一项挑战本文旨在就这一主题为光学系统设计者提供参考以尽可能地简化设计过程激光管接口电路的设计难点在于激光驱动器的输出电路激光二极管的电气特性和二者之间的接口 (通常采用印刷电路板实现 ) 以下首先讨论激光二极管和激光驱动器的电气特性然后再结合二者讨论印刷电路板的接口以Maxim 的 2.5 Gbps 通信激光驱动器 MAX3867 和 MAX3869 为例来说明典型的应用二激光二极管特性流过激光管的电流超过它的门限值时半导体激光二极管产生并保持连续的光输出对于快速开关操作激光二极管的偏置需略高于门限以避免开关延迟激光输出的强弱取决于驱动电流的幅度电流-光转换效率或激光二极管的斜率效率门限电流和斜率效率取决于激光器结构制造工艺材料和工作温度图1给出了典型激光二极管的电压-电流特性和光输出与驱动电流的关系当温度升高时门限电流将以指数方式增加可近似用下式表示 I T T I th e K I T I ?+=0)( (1) 式中 I 0, K I 和 T I 是激光器常数例如对DBF 激光器 I 0 = 1.8mA, K I = 3.85mA, T I = 40°C 激光器的斜率效率(S) 是输出光功率 (mW) 与输入电流mA)的比值温度升高将导致斜率效率降低下式较好地表示了斜率效率与温度的函数关系 S T T S e K S T S ??=0)( (2) 对上述同样的DFB 激光器特征温度T S 近似等于40°C 其它两个参数 S 0 = 0.485mW/mA K S = 0.033mW/mA 激光管工作电压正向电压V 和电流I 的关系可由二极管的电压和电流特性模型来表示 T V V S e I I ??≈η, (3) 其中 I S 是二极管饱和电流 V T 是热电压η是结构常数当激光二极管被驱动至门限上下时电压和电流的关系近似为线性如图1所示图2是激光二极管的简化模型图中直流偏置电压V BG 是激光二极管的带隙电压 R L 是二极管的动态电阻当驱动激光管至门限以上时激光管的输出光功率P 0 (图2)可由下式来表示 )(0th I I S P ??= (4) 图2. 简化的激光二极管等效电路激光管电流

激光二极管原理及应用

激光二极管参数与原理及应用 2011-06-19 17:10:29 来源:互联网一、激光的产生机理在讲激光产生机理之前，先讲一下受激辐射。在光辐射中存在三种辐射过程，一时处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁，称之为自发辐射；二是处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁，称之为受激辐射；三是处于低能态的粒子吸收外来光的能量向高能态跃迁称之为受激吸收。自发辐射，即使是两个同时从某一高能态向低能态跃迁的粒子，它们发出光的相位、偏振状态、发射方向也可能不同，但受激辐射就不同，当位于高能态的粒子在外来光子的激发下向低能态跃迁，发出在频率、相位、偏振状态等方面与外来光子完全相同的光。在激光器中，发生的辐射就是受激辐射，它发出的激光在频率、相位、偏振状态等方面完全一样。任何的受激发光系统，即有受激辐射，也有受激吸收，只有受激辐射占优势，才能把外来光放大而发出激光。而一般光源中都是受激吸收占优势，只有粒子的平衡态被打破，使高能态的粒子数大于低能态的粒子数（这样情况称为离子数反转），才能发出激光。产生激光的三个条件是：实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转，在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带。为了获得离子数反转，通常采用重掺杂的P型和N型材料构成PN结，这样，在外加电压作用下，在结区附近就出现了离子数反转—在高费米能级EFC以下导带中贮存着电子，而在低费米能级EFV以上的价带中贮存着空穴。实现粒子数反转是产生激光的必要条件，但不是充分条件。要产生激光，还要有损耗极小的谐振腔，谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜，激活物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射，不断引起新的受激辐射，使其不断被放大。只有受激辐射放大的增益大于激光器内的各种损耗，即满足一定的阈值条件: P1P2exp(2G - 2A) ≥1 （P1、P2是两个反射镜的反射率，G是激活介质的增益系数，A是介质的损耗系数，exp 为常数），才能输出稳定的激光，另一方面，激光在谐振腔内来回反射，只有这些光束两两之间在输出端的相位差Δф=2qπq=1、2、3、4。。。。时，才能在输出端产生加强干涉，输出稳定激光。设谐振腔的长度为L，激活介质的折射率为N，则 Δф=（2π/λ）2NL=4πN(Lf/c)=2qπ，上式可化为f=qc/2NL该式称为谐振条件，它表明谐振腔长度L和折射率N确定以后，只有某些特定频率的光才能形成光振荡，输出稳定的激光。这说明谐振腔对输出的激光有一定的选频作用。二、激光二极管本质上是一个半导体二极管，按照PN结材料是否相同，可以把激光二极管分为同质结、单异质结（SH）、双异质结（DH）和量子阱（QW）激光二极管。量子阱激光二极管具有阈值电流低，输出功率高的优点，是目前市场应用的主流产品。同激光器相比，激光二极管具有效率高、体积小、寿命长的优点，但其输出功率小（一般小于2mW），线性差、单色性不太好，使其在有线电视系统中的应用受到很大限制，不能传输多频道，高性能模拟信号。在双向光接收机的回传模块中，上行发射一般都采用量子阱激光二极管作为光源。半导体激光二极管的基本结构如图所示，垂直于PN结面的一对平行平面构成法布里—

全固体蓝色激光技术综述

第32卷　第4期激光与红外Vol.32,No.4　2002年8月 LASER　&　INFRARED August,2002 文章编号:100125078(2002)0420221203 全固体蓝色激光技术综述刘伟仁,霍玉晶,何淑芳,冯立春 (清华大学电子系激光教研组,北京100084) 摘　要:阐述了实现全固体蓝激光器的几种典型方法,主要有直接发射蓝光的半导体激光二极管;红外二极管LD的倍频;频率上转换方法获得蓝光;倍频、和频等非线性光学手段获得蓝光。介绍了全固体蓝激光器目前的技术水平,并对高功率全固体蓝激光的发展前景做了展望。关键词:全固体;蓝光激光器;Nd∶ Y VO4;Nd∶Y A G;LD抽运中图分类号:TN248 文献标识码:A All2solid2state B lue Laser T echnology L IU Wei2ren,HUO Yu2jing,HE Shu2fang,FEN G Li2chun (Laser laboratory of Electrical Engineering Department,Tsinghua University,Beijing100084,China) Abstract:Means to realize all2solid2state bule lasers is discussed such as blue laser diode,frequency doubling of LD, up2conversion,nonlinearly optics.Also the recent progress and forward2looking of high power solid2state blue laser is given K ey w ords:all2solid2state;blue laser;Nd∶Y VO4;Nd∶Y A G;diode2pumping 1　引　言全固体蓝光激光器是继绿光激光器之后的一种崭新的可见激光光源,随着大功率半导体激光器工艺的成熟和提高,给LD抽运的高功率全固体蓝光激光器的实现奠定了基础。下面我们针对实现全固体蓝光激光的方法、国际上全固体蓝光激光达到的技术水平及今后蓝光激光的发展前景进行阐述。 2　全固体蓝光激光器的实现方法获得蓝光的方法可以总结为以下几种:1)半导体材料直接发射蓝光;2)由激光二极管输出激光的倍频;3)以上转换材料为增益介质的蓝光激光器;4)倍频、和频、光参量振荡等非线性光学手段产生蓝光。下面我们就上面的几种方法进行讨论和比较。 2.1　半导体材料直接发射蓝光就尺寸、牢固性、效率及成本意义上讲,蓝绿激光源的最终器件应是半导体激光器。短波长的半导体蓝绿光激光器最具实际意义的应用是高密度存储,它的实现可以使目前的光盘信息存储量提高四倍。早在1990年,人们便开始了对半导体材料ZnSe的研究,1996年日本索尼公司采用单量子阱激活层分别限制双异质结结构在常温下实现了515nm的蓝光发射,输出功率1mW,连续工作了100h。然而在生长过程中P2N结内形成的缺陷在高阈值电流、高结温环境下迅速扩散,使其寿命难以大幅度提高,距离商品化的10000h的目标相距甚远。推进半导体蓝光二极管商品化进程最有贡献的是日本的日亚(Nichia)化学工业公司,该公司在1997年采用MOCVD技术利用G aN材料,在15%失配的石英基底上生长出了InCaN多量子阱结构的408.6nm蓝光LD。该蓝光LD的寿命达到了1000h[1]。目前,日本的日亚公司和美国的相干公司均推出了输出功率为5mW的产品封装的蓝光LD。虽然,该产品的价格还高得惊人,但距离广泛推广已经为时不远了。 2.2　由激光二极管输出光的倍频虽然蓝光LD的商品化已经指日可待,但目前作者简介:刘伟仁(1971-),男,博士,现为清华大学博士后,主要从事全固体蓝绿光激光技术研究。收稿日期:2002201218

电子维修高级工考试试题

ABC试卷试题汇总姓名得分一、填空题。（每空1分，共30分） 1.波长在纳米范围内的电磁波人眼是可以直接看到的，称为光。 2.一束太阳光透过三棱镜可以分解成七种颜色。 3.在可见光光谱中光波最短的是光，光波最长的是。 4.绝对黑体是指既不光、也不光，而的物体，被加热时的电磁波辐射波谱仅由温度决定。 5.彩色电视与黑白电视的扫描系统应有相同的及，相同的及参数。 6亮度信号包含了彩色图像的信息，能使黑白电视机接收并显示出画面。 7.随着温度的增加，黑体辐射能量将，其功率波谱向方向移动。 8.色温并非光源本身的实际温度，而是表征参量。 9.自己能发光的物体具有一定的颜色称之为。 10.人眼视网膜的锥状细胞既可辨别，又可辨别。 11.D 光源相当于白天平均照明光。因其色温为 K，故又称D65

光源。 12.自然界中的大多数颜色，都可以用按一定比例混合得到。 13. 彩色三要素是、、。 14.为了与黑白电视系统兼容，彩色电视实际传送的是信号和信号。 15. 根据三基色原理，在发送端将一幅欲传送的彩色图像分解为三幅图像信号，合用一个通道传送给接收端。 16.红外激光二极管的波长是。 17.VCD采用编码技术。 18.DVD采用编码技术。 19.在MPEG编码中P帧图像帧,B帧是帧。 20、彩色电视用带宽传送亮度信号，而用传送色度信号。 21、在彩色电视系统中，为传送彩色图像，选用了一个信号和两个信号。 22. 在彩色图像传送过程中，颜色的细节部分（对应于信号的高频部分），可以用信号来取代, 又称为“高频混合原理”。 23.要实现“频谱交错”，需将色度信号的频谱移动的奇数倍，使错开。 24.在Y、R、G、B这4个变量中，只有3个是独立的。所以只要在传送的同时，再传送三个中的任意两个即可。 25.PAL制的亮度方程是。

半导体激光器驱动电路设计(精)

第9卷第21期 2009年11月1671 1819(2009)21 6532 04 科学技术与工程 ScienceTechnologyandEngineering 2009 Sci Tech Engng 9 No 21 Nov.2009 Vol 通信技术半导体激光器驱动电路设计何成林 (中国空空导弹研究院,洛阳471009) 摘要半导体激光驱动电路是激光引信的重要组成部分。根据半导体激光器特点,指出设计驱动电路时应当注意的问题,并设计了一款低功耗、小体积的驱动电路。通过仿真和试验证明该电路能够满足设计需求,对类似电路设计有很好的借鉴作用。关键词激光引信半导体激光器窄脉冲中图法分类号 TN242; 文献标志码 A 激光引信大部分采用主动探测式引信,主要由发射系统和接收系统组成。发射系统产生一定频率和能量的激光向弹轴周围辐射红外激光能量,而接收系统接收处理探测目标漫反射返回的激光信号,而后通过信号处理系统,最终给出满足最佳引爆输出信号。由此可见,激光引信的探测识别性能很大程度上取决于激光发射系统的总体性能,即发射激光脉冲质量。而光脉冲质量取决于激光器脉冲驱动电路的质量。因此,半导体激光器驱动电路设计是激光引信探测中十分重要的关键技术。图1 驱动电路模型放电,从而达到驱动激光器的目的。由于激光引信为达到一定的探测性能,通常会要求激光脉冲脉宽窄,上升沿快,一般都是十几纳秒甚至几纳秒的时间。因此在选择开关器件时要求器件开关速度快。同时,由于激光器阈值电流、工作电流大 [1] 1 脉冲半导体激光器驱动电路模型分析激光器驱动电路一般由时序产生电路、激励脉冲产生电路、开关器件和充电元件几个部分组成,如图1。图1中,时序产生电路生成驱动所需时序信号,一般为周期信号。脉冲产生电路以时序信号为输入条件。根据其上升或下降沿生成能够打开开关器件的正激励脉冲或负激励脉冲。开关器件大体有三种选择:双极型高频大功率晶体管、晶体闸流管电路和场效应管。当激励脉冲到来时,开关器件导通,

激光技术的发展历史

73 2006 NO.9&10 记录媒体技术激光的发明是20世纪中期一项划时代的成就，对人类社会文明产生了极其深远的影响。人们把激光和原子能、半导体、计算机列在一起，称为20世纪的“新四大发明”。激光的出现不但引起了光学革命性的发展，冲击了整个物理学，并且对其它学科如化学、生物学和技术及应用学科如电机工程学、材料科学、医学等都产生了巨大的影响。像蒸汽机、发电机和电动机、晶体管、计算机这些创新一样，激光是一项通用技术，它提供了可以在大量实际领域应用的技术能力。对光盘存储而言，激光的发明是光盘存储技术必不可少的基础，它为光盘存储提供了一个有足够功率并且能够汇聚成很小光斑(微米级或亚微米级)的光源。可以说，没有激光的发明，就没有后来的光盘的发明。本文主要为光盘技术人员介绍激光技术的发展历史和趋势。一、激光的发明和发展所谓激光就是受激发射的光，是被其它辐射感应而激发的辐射。激光的英文名词为Laser ，是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的词首字母构成的新词，其原意是受激辐射光放大器。早期在我国曾被翻译成“莱塞”、“雷射”、“光激射器”、“光受激辐射放大器”等。直到1964年，由钱学森院士提议取名为“激光”，它既反映了“受激辐射”的科学内涵，又表明了它是一种很强烈的新光源。钱学森院士的提议得到国内学术界的一致认同，在中国大陆激光这个新名词就一直沿用至今。现在我们知道，物质的发光过程有两种：一种称为自发辐射，另一种称为受激辐射。自发辐射是在没有外来光子情况下，原子自发地、独立地从高能级E 2向低能级E 1的跃迁。自发辐射是随机过程，跃迁时发出的光在相位、偏振态和传播方向上都彼此无关。受激辐射是处于高能级E 2的原子，在受到能量为hv = E 2-E 1的外来光子的激励时，跃迁到低能级E 1，并辐射一个与外来光子的频率、相位、振动方向和传播方向都相同的光子。 1916年，爱因斯坦根据物质发光和吸收必须符合能量守恒的基本原则，预言除了大量的自发辐射以外还必然存在着少量的受激辐射，并且这种受激辐射还激光技术的发展历史 ◇顾颖会进一步引发同类的受激辐射，因此可以获得受激辐射被增强的效应。爱因斯坦的论断为激光的发明提供了理论基础。图1 自发辐射和受激辐射图2 爱因斯坦此后，科学家们多次企图在原子发光实验中验证受激辐射的存在，但是要从大量的自发辐射中区分出只含万分之几的受激辐射确实是十分困难的，所以始终未能获得成功。第二次世界大战时期，由于军事上雷达技术的需要，微波辐射和分子光谱学得到迅速发展，研究前沿向更短的波长领域推进，以达到更高分辨率的目标。战争结束后，美国军方对毫米级波谱学的研究工作保持着强烈的兴趣，因为其方便的部件可以用于减少导弹的重量、设计安装在坦克和潜水艇上的轻量级短波雷达、以及用于提高短波通讯的安全性。科学家们在军方的资助下能够利用战后剩余的微波设备继续微波辐射研究。1951年，美国哥伦比亚大学教授汤斯(Charles Townes)开始了“受激辐射微波放大器”(Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation-MASER ，译作脉塞)的研究。1954年，汤斯和他的学生古尔德(Gordon Gou)合作制成了第一台脉塞，他成功地隔离了激发态氨(Ammonia)分子并实现了粒子数反转(上能级分子数分布大于下能级分子)，把一束受激的氨分子束瞄准进入谐振腔，使腔内激发态氨分子受激跃迁产生24千兆赫频率的辐射信号。第一个脉塞辐射的波长略大于1厘米，功率只有几十毫微瓦，但是能量集中在很窄的谱线内。同年，苏联科学

激光驱动器与激光二极管接口优化调试

激光驱动器与激光二极管接口优化调试 Maxim高频/光纤通信部一、概述: 在激光驱动器与激光二极管的接口电路设计中,即使是对电路做了仔细、周密的考虑,也很难达到最优状态,系统调试过程中仍需对各部分电路加以调整、优化,图1是采用Maxim的2.5Gbps激光驱动器MAX3869构成的激光驱动器典型连接电路。本文以该电路为例,以激光二极管的输出通过光电(O/E)转换后显示在示波器上的波形为基础,列举了一些通用接口问题和可能的解决办法。二、优化设计以下列举了八个常见激光管接口问题,激光管的输入是伪随机比特流(PRBS)。 A. 眼图不清晰(图2): 图2中,在显示的眼图最下面有黑色水平线。当减少偏置电流时,波形会被压缩,波形上端下移,底端固定不变。导致这一问题的原因可能是偏置电流设置得太低,数字零电平低于激光管的门限。可以提高激光管的偏置电流,直到示波器上的波形开始上移(表示数字零电平已高于激光管门限),当偏置电流增加时,眼图会变得清晰可辨。 B. 欠阻尼振荡(图3): 在波形图上有较大的过冲,示波器显示的眼图最下方有黑色水平线。减小偏置电流使数字1电平下移,但过冲幅度保持不变,甚至增大。偏置电流减小时波形底端(数字0电平)保持不变。造成这一现象的可能原因是偏置电流设得太低。数字0电平低于激光管的门限。当激光管从低于门限电平向高电平切换时需要额外的时间,从而导致了上升边沿的延迟。开关延迟使电势积累增加,一旦克服了门限就冲过数字1电平(被称作欠阻尼振荡)。可通过提高激光管的偏置电流解决,提高激光管的偏置电流直到示波器上的波形开始上移(表示数字零电流已高于激光管门限)。当数字0电平高于门限值后,过冲将显著减少。 C. 过冲(图4)：图4所示,波形的上升沿冲过了数字1电平。当偏置电流和调制电流变化时过冲的相对幅度没有变化。没有明显的振铃。可能原因有两个:(a)上升太快,(b)用于上拉的铁氧体磁珠Q 值太高。解决的方法是:(a)插入截止频率为75%数据率的低通滤波器,减慢上升和下降沿,减小过冲。(b)降低与铁氧体磁珠并联的电阻(图1中的RP)阻值,使Q值降低。(c)调整串联阻尼电阻(图1中的RD)。 D. 欠冲(图5): 当输出电路过阻尼会造成欠冲现象,示波器显示波形的上升或下降沿在单个间隔的前半部分不能到达高或低电平。这是由置于OUT+ 和OUT-间的0.5pF 电容(用来阻尼某些振铃)引起的。解决途径有:(a)如果可能,减小OUT+和OUT-间的电容。(b) 减小OUT+的负载电容。(c)减小串联阻尼电阻(图1中的RD)的值。 E. 振铃(图6): 振铃指的是眼图的上升或下降沿相对于正确电平出现振荡、振幅逐渐衰减的现象。可能原因是: 阻抗不匹配,电路中电感过大,电路元件产生谐振。在图6显示的图像中,振铃是由拿

常用电子元件实物图片大全

常用电子元件实物图片大全概述一、元件：工厂在加工时没改变原材料分子成分的产品可称为元件，元件属于不需要能源的器件。它包括：电阻、电容、电感。(又称为被动元件Passive Components) 元件分为： 1、电路类元件：二极管，电阻器等等 2、连接类元件：连接器，插座，连接电缆，印刷电路板(PCB) 图1 二、器件：工厂在生产加工时改变了原材料分子结构的产品称为器件器件分为： 1、主动器件，它的主要特点是：(1)自身消耗电能(2)需要外界电源。 2、分立器件，分为(1)双极性晶体三极管(2)场效应晶体管(3)可控硅 (4)半导体电阻电容电阻

电阻在电路中用"R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻.电阻在电路中的主要作用为:分流、限流、分压、偏置等. 图2 电容电容在电路中一般用"C"加数字表示(如C13表示编号为13的电容).电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件.电容的特性主要是隔直流通交流. 电容的容量大小表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关. 图3 晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管. 作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大. 因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控

制、调频调制和静噪等电路中. 图4 电感器电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。电感器用符号L表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。它经常和电容器一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等。图5 组合电路集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文缩写为IC，也俗称芯片。模拟集成电路是指由电容、电阻、晶体管等元件集成在一起用来处理模拟信号的模拟集成电路。有许多的模拟集成电路，如集成运算放大器、比较器、对数和指数放大器、模拟乘(除)法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有：放大器、滤波器、反

激光二极管的特性

激光二极管的特性激光二极管的特性 1、伏安特性半导体激光器是半导体二极管，具有单向导电性，其伏安特性与二极管相同。反向电阻大于正向电阻，可以通过用万用表测正反向电阻确定半导体激光二极管的极性及检查它的PN结好坏。但在测量时必须用1k以下的档，用大量程档时，激光器二极管的电流太大，容易烧坏。 2、P—I特性激光二极管的出射光功率P与注入电流I的关系曲线称为P-I曲线。注入电流小于阈值电流Ith时，激光器的输出功率P很小，为自发辐射的荧光，荧光的输出功率随注入电流的增加而缓慢增加。注入电流大于Ith时，输出功率P随注入电流的增加而急剧增加，这时P—I曲线基本上是线性的。当I再增大时，P—I曲线开始弯曲呈非线性，这是由于随着注入电流的增大，使结温上升，导致P增加的速度减慢。判断阈值电流的方法：在P—I特性曲线中，激光输出段曲线的向下延长线与电流轴的交点为激光二极管的阈值电流。 3、光谱特性激光二极管的发射光谱由两个因素决定：谐振腔的参数，有源介质的增益曲线。腔长L确定纵模间隔，宽W和高H决定横模性质。如果W和H 足够小，将只有单横模TEM00存在。多模激光二极管在其中心波长附近呈现出多个峰值的光谱输出。单纵模激光器只有一个峰值。工作在阈值以上的1mm腔长的增益导引LD的典型发射光谱激光二极管是单模或多模还与泵浦电流有关。折射率导引LD，在泵浦电流较小、输

出光功率较小时为多模输出；在电流较大、输出光功率较大时则变为单模输出。而增益导引LD，即使在高电流工作下仍为多模。折射率导引激光器光谱随光功率的变化发射光谱随注入电流而变化。IIt 发射激光，光谱突然变窄。因此，从激光二极管发射光谱图上可以确定阈值电流。当注入电流低于阈值电流时光谱很宽，当注入电流达到阈值电流时，光谱突然变窄，出现明显的峰值，此时的电流就是阈值电流。 IIt 激光辐射 4、温度特性半导体激光器的阈值电流随温度的升高而增加，变化关系可表示为： T/T0) Ith(T)?Aexp(式中T0是衡量阈值电流Ith对温度变化敏感程度的参数——叫特征温度，取决于器件的材料和结构等因素，T0值越大，表示Ith对温度变化越不敏感，器件的温度特性越好。A是常数。因Ith随温度升高而增大，因此P—I特性曲线也随温度变化。随着温度升高，在注入电流不变的情况下，输出光功率会变小。这就是为什么LD工作一段时间后输出功率会下降。阈值—温度特性与其结构有关，一般说，异质结构比同质结的温度特性好。温度变化还将引起激光器输出光谱的改变，出现跳模（mode hop）现象。原因：温度改变，使腔的参数（折射率，腔长）发生较大变化，引起激发模式发生变化。在模式跳跃之前，因折射率和腔长随温度升高而有少量增加，致使波长随温度升高而缓慢增大（下图a）。如要避免跳模，必须增大模式间隔（下图b）。对于多模增益导引半导体激光器，波长随温度的变化是由于带隙随温度变化而产生的，温度变化主要影响光增益曲线而不是腔的参数，因此变化曲线是连续的(下图c)。半导体激光器必须加制冷器，进行温度控制。

24Gbs GaAs PHEMT激光二极管调制器驱动器

第26卷　第12期2005年12月半　导　体　学　报 CHIN ESE J OURNAL OF SEMICONDUCTORS Vol.26　No.12 Dec.,2005 3国家高技术研究发展计划资助项目(批准号:2001AA312020) 　李文渊　男,1964年出生,副教授,博士研究生,主要研究方向为模拟、光电和射频集成电路设计.　王志功　男,1954年出生,教授,博士生导师,主要研究领域是光电、射频、微波集成电路研究.　2005204228收到,2005209213定稿 Ζ2005中国电子学会 24G b/s G aAs PHEMT 激光二极管/调制器驱动器 3 李文渊　王志功 (东南大学射频与光电集成电路研究所,南京　210096) 摘要:采用012 μm G aAs P H EM T 工艺设计并实现了超高速光纤通信系统用激光二极管/调制器集成驱动器电路.整个电路由带源极跟随器的两级差分放大电路、电容耦合电流放大器和输出电路组成.电路芯片面积为110mm ×019mm.测试结果表明,采用单一+5V 电源供电时直流功耗为115W ,输出最高电压幅度为214V ,电路最高工作速率高于24Gb/s ,可以应用于光纤通信SD H (synchronous digital hierarchy )传输系统.关键词:P H EM T ;激光驱动器;放大器;光纤通信 EEACC :1220 中图分类号:TN722 文献标识码:A 文章编号:025324177(2005)1222455205 1　引言近年来,我国电信事业飞速发展,通信业务量成倍增长,数据传输的速率也越来越高.光纤通信是一种以光波为载体,以光导纤维为传输介质的先进通信手段,已经被用于越来越高速的传输系统中.目前我国同步数字序列(SD H )光纤网不断发展,215Gb/s 速率的高速干线网络系统已经广泛应用,10Gb/s 速率的干线系统也将得到推广应用.因此,对于我国的信息高速公路建设而言,设计具有自主知识产权的光纤通信用高速集成电路芯片[1]具有重大意义. 激光驱动器是光发射机的关键部件,对其大功率和高速率的要求导致其设计难度大.由于国外微电子制造工艺先进,而且容易获得,在上世纪90年代已经研制出20Gb/s 的激光驱动器芯片[2,3].但是,其输出电压幅度较低,大约为1V.我国已经设计出10Gb/s 以上速率的激光驱动器芯片[4],但是采用的是单一负电源供电.为了在系统应用中与复接器等单一正电源供电的芯片电源相一致,因此有必要设计单一正电源供电的激光驱动器. 光纤通信系统中的关键部件是光发射机和接收机.在发射机中,由多路复接器(MU X )把几路并行的低速数字信号复接为一路高比特率的数据流.高速数据流通过激光二极管/调制器驱动器产生调制电压,调制激光器产生光信号[1,5]. 本文首先简单介绍光纤通信系统,然后介绍24Gb/s 的激光二极管/电吸收调制器的驱动器电路的设计、工艺实现和测试结果. 2　光纤通信系统简介一个光纤通信系统主要由发射机、光纤、接收机三部分组成,如图1所示. 在发射端,由多路复接器MU X 把多路并行的低速数字信号复接成一路高速(如10Gb/s )的数据流.高速数据流通过激光二极管/调制器的驱动器,驱动激光器产生不同强度的光信号,使信号通过光纤传输到达接收端. 在接收端,由光电二极管接收通过光纤传送来的光信号,并转换成电流脉冲,经过低噪声前置放大器和随后的主放大器放大,送到时钟恢复和数据判决电路.时钟恢复电路从数据信号中提取时钟,用来对数据进行判决和同步,恢复出高速的数据流.然后,高速的数据流再经过分接器,恢复为原来的多路并行低速信号[6].

LBO晶体直接倍频获得488nm激光_王旭葆

第37卷，增刊红外与激光工程 2008年9月 V ol.37 Supplement Infrared and Laser Engineering Sep. 2008 收稿日期：2008-07-31 基金项目：国家重点基础研究发展计划973计划（2006CB605206）资助课题。作者简介：王旭葆（1972-），男，黑龙江庆安人，助理研究员，博士后，主要从事激光技术、光学设计等方面研究。Email:wangxubao@https://www.360docs.net/doc/8216808756.html, LBO 晶体直接倍频获得488 nm 激光王旭葆，丁鹏，左铁钏（北京工业大学激光工程研究院，北京 100124）摘要：利用LBO 晶体直接倍频波长为976 nm 的连续半导体激光二极管，获得了波长为488 nm 的连续蓝光输出，最大输出功率25 mW 。设计并分析了一个用于976 nm 激光倍频的L 型谐振腔，并在实验基础上，制成了一台小型全固态488 nm 连续蓝光激光器。关键词：激光； LBO 晶体；倍频；转换效率中图分类号：TN248.4 文献标识码：A 文章编号：1007-2276(2008)增(激光探测)-0048-03 Compact continuous-wave blue laser at 488 nm with a LBO crystal WANG Xu-bao, DING Peng, ZUO Tie-chuan （Institute of Laser Engineering, Beijing University of Technology. Beijing 100124, China ） Abstract: A compact continuous-wave blue laser at 488 nm, with the maximum output exceeding 25 mW, is demonstrated by direct frequency doubling of a laser diode (LD) with a LBO crystal. Based on the experiments , a compact all - solid state 488 nm blue laser with continuous wave output is made. We present the development and demonstration of tunable high-power blue-green (around 488 nm) laser by using intracavity frequency doubling of a tunable high-power high-brightness external-cavity emitting laser. Key words: Lasers; LBO crystal; Frequency doubling; Conversion efficiency 0 引言近年来，小型的全固态蓝光激光器由于其结构紧凑，稳定性高，寿命长等优点，在高密度储存、水下通信、光学信息处理、医学诊断等领域都有着广泛的应用前景。实现全固态蓝色激光光源的途径主要有3种 [1-2] ：(1)直接发射蓝光的激光二极管；(2) 激光二极管(LD)倍频的蓝色光源;(3)激光二极管抽运通过非线性光学手段获得的蓝光激光器。文中利用976 nm 二极管激光器作为基频光光源，利用LBO 晶体进行倍频获得488 nm 激光，对其进行了理论和实验研究。 1 实验装置产生基频光的激光二极管放置在一个安装小型半导体制冷片的热汇上,温度控制在25±1℃,以便保证激光二极管输出稳定的 976 nm 波长的基频激光。制冷片的驱动及温度控制采用一高效电子制冷器(TEC)控制模块(Analog Technologies, Inc.)，该模块可以直接提供最大2.5 A 的直流电流驱动半导体制冷片,并可以0.1℃的精度调节控制温度,该模块温度控制稳定,精度足以满足实验要求。激光二极管发出的激光通过一根长1 m 芯径为200 μm 的光纤输出,最大连续输出功率达到1 W 。实验装置如图1所示，Flat mirror1对基频光（976 nm ）45o高反，对二次谐波（488 nm ）增透，实际当中对于

激光二极管驱动基础

Application Note AN-LD13 Rev. A Laser Diode Driver Basics April, 2013 Page 1 In the most ideal form, it is a constant current source — linear, noiseless, and accurate — that delivers exactly the current to the laser diode that it needs to operate for a particular application. The user chooses whether to keep laser diode or photodiode current constant and at what level. Then the control system drives current to the laser diode safely and at the appropriate level. The block diagram in Figure 1 shows a very basic laser diode driver (or sometimes known as a laser diode power supply). Each symbol is de? ned in Table 1. Laser diode drivers vary widely in feature set and performance. This block diagram is a representative sample, meant to familiarize the users with terminology and basic elements, not an exhaustive evaluation of what is available on the market. GND Figure 1. Block Diagram, Laser Diode Driver in Dashed Box

纳米AlGaN的发光特性研究

摘要 AlGaN是一种重要半导体光电材料，具有最高的直接带隙，高热导率，高熔点，高硬度，低膨胀系数，优良的化学稳定性和无毒性等特点[1]。采用化学气相沉积法，在较低工艺温度下将金属铝粉直接氮化合成纤锌矿结构的AlN纳米线和镓掺杂的AlGaN纳米线。分别用拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM) 和能谱对AlN纳米线的形貌和光学性能进行表征。比较、分析光致发光光谱，定性的探讨AlGaN的发光机理是缺陷发光。结果表明：不同温度合成的AlGaN的发光谱的峰位不同，是由氮空位或镓空位造成。温度的升高由镓空位引起的缺陷发光带宽有变窄的趋势，由氮空位的引起的缺陷发光带宽有变宽的趋势。目前已知以AlGaN组成的发光层可以实现红色、绿色和蓝色显示的发展状态。随着研究的深入AlGaN将会是一种很有发展前途的发光半导体材料。关键字：氮化镓铝；半导体材料；发光特性

Abstract AlGaN semiconductor crystals with high thermal conductivity, high temperature insulation resistance and dielectric properties of materials under high temperature strength, low coefficient of thermal expansion and the match with the silicon semiconductor materials, non-toxic, etc., with good optical performance. Currently known to AlGaN emitting layer composed of red, green and blue display state of development. With in-depth study AlGaN will be a promising light-emitting semiconductor crystals. The use of high temperature vacuum sintering was prepared AlGaN microcrystalline, and photoluminescence measurements. Compare, analyze and summarize the different crystalline quality of AlGaN spectral peak position and peak width, Qualitative Study on AlGaN light-emitting mechanism. Inspection on AlGaN light-emitting in the English literature, a qualitative understanding of the structure and basic properties of the AlGaN. Inspection of semiconductor materials, light-emitting aspects of the book, understanding between light and matter interactions and the semiconductor material of the light-emitting principle. Key words: AlGaN；Semiconductor materials；Luminescent properties