半导体光纤耦合激光器
半导体激光器国家标准(二)

半导体激光器国家标准(二)3.1.32 远场光强分布Far field intensity distribution在距离远远大于激光光源瑞利长度的接收面上得到的光强分布。
3.1.33 近场光强分布Near field intensity distribution激光器在输出腔面(AR面)上的光强分布。
3.1.34 近场非线性Near field non-linearity热应力引起半导体激光器阵列或巴条中各个发光单元在垂直p-n结的方向上发生的位移,导致激光器阵列或巴条近场各个发光单元不在一条直线上,又称为"smile"效应。
3.1.35 偏振Polarization半导体激光器是利用光波导效应将光场限制在有源区内,使光波沿着有源区层传播,并通过腔面输出,半导体激光器的偏振特性与电场和磁场两个空间变量有关,对于横向电场(TE)偏振光,只存在(Ey,Hx,Hz)三个分量,对于横向磁场(TM)偏振光,只存在(Ex,Ez,Hy)三个分量。
半导体激光器偏振特性优劣通常用偏振度来表征,偏振度为两种偏振态的光功率差与光功率和的比值,通常以百分比表示。
3.1.36 热阻Thermal resistance热量在热流路径上遇到的阻力,反映介质或介质间的传热能力的大小,激光器产生1W 热量所引起的温升大小,单位为℃/W或K/W。
3.1.37 波长-温度漂移Wavelength-temperature shift半导体激光器稳定工作时,结温每升高1℃所引起的波长变化,单位是nm/K。
3.1.38 斜率效率Slope efficiency激光器额定光功率的10%和90%对应的光功率差值△P与相应工作电流的差值△I的比值称为斜率效率。
3.1.39 光功率-电流曲线扭折Optical power-current curve kink光功率-电流曲线上出现的非线性变化的拐点。
扭折表征了光功率与工作电流的线性关系的优劣。
半导体激光器的应用与分类

半导体激光器的应用与分类半导体光发射器是电流注入型半导体PN结光发射器件,具有体积小、重量轻、直接调制、宽带宽,转换效率高、高可靠和易于集成等特点,被广泛应用。
按照其发光特性,可分为激光二极管(又称半导体激光器或二极管激光器,Laser Diode,LD),通常光谱宽度不]于5nm(采取专门措施可不大于0.1nm);发光二极管(Light Emitting Diode,LED),光谱宽度一般不小于50nm;超辐射发光二极管(Superluminescent Dmde,SLD),光谱宽度不大于5nm(采取专门措施可不大于0.1nm);发光二极管(Light Emiltting,LED),光谱宽度一般不小于50nm;超辐射发光二极管(Superluminescent SLD),光谱宽度为30~50nm,本节重点介绍几种半导体激光器,钽电容简要介绍超辐射发光二极管。
半导体激光器的分类有多种方法。
按波长分:中远红外激光器、近红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等;按结构分:双异质结激光器、大光腔激光器、分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器;按应用领域分:光通信激光器、光存储激光器、大功率泵浦激光器、引信用脉冲激光器等;按管心组合方式分:单管、阵列(线阵、面阵);按注入电流工作方式分:脉冲、连续、准连续等。
LD主要技术摄技术指标有光功率、中心波长、光谱宽度、阈值电流、工作电流、工作电压、斜率效率和电光转换效率等。
半导体激光器的光功率是指在规定驱动电流条件下输出的光功率,该指标直接与工作电流对应,这体现了半导体激光器的电流驱动特性。
如果是连续驱动条件,T491T336M004AT则输出功率就是连续光功率,如果是脉冲驱动条件,输出的光功率可用峰值功率或平均功率来衡量。
hymsm%ddz半导体激光器的中心波长是指激光器所发光谱曲线的中心点所对应的波长,通常用该指标来标称激光器的发光波长。
光谱宽度是标志个导体激光器光谱纯度的一个指标,通常用光谱曲线半高度对应的光谱全宽来表示。
光纤激光器的原理与结构

光纤激光器的原理与结构光纤激光器是一种利用光纤作为激光器介质的激光器。
它以光纤的光导特性为基础,具有小巧、灵活、高效等优点,被广泛应用于通信、医疗、材料加工等领域。
光纤激光器的基本原理可以归纳为激光放大、光反馈和能量转换三个方面,下面将对其进行详细介绍。
第一,激光放大。
光纤激光器一般采用掺杂有特定材料的光纤作为放大介质。
其中,掺杂的材料可为稀土离子如铒、钕等,其主要作用是提供能级,实现电能到光能的转换。
当外界的能量供给(如光能、电能等)作用于掺杂材料时,稀土离子吸收入射光并转化为激活态,激活态颗粒与基底发生碰撞而迅速跃迁到较低能级并释放出辐射能,形成激光。
由于掺杂材料分布于光纤核心区域,使得光能在光纤中的驻留时间增加,从而增加放大系数,提高激光功率。
第二,光反馈。
为了获得高质量的激光输出,光纤激光器需要实现光的随轴反馈。
它一般采用光纤光栅和光耦合器等装置来实现。
光纤光栅是一种通过改变光纤折射率分布而形成的光波束反射镜,起到光反馈的作用。
光耦合器则是将输入光和输出光分别通过两根相互独立的光纤引入和引出,用以将反射的激光光束分离出来。
通过调整光栅结构和光耦合器的参数,可以实现激光的特定波长选择和功率调节,进而实现激光器的稳定输出。
第三,能量转换。
光纤激光器需要将外部能源(如电能)转化为激光输出。
一般情况下,光纤激光器采用半导体激光器作为光纤激励源。
通过将电能输入到半导体器件中,形成电子与空穴的复合,产生光子并通过光纤输送到激光器中进行放大和反馈,最终实现激光输出。
同时,光纤激光器还需要提供稳定的电源供给和温度控制系统,以保证激光器的正常工作。
光纤激光器的结构一般包括激光介质、激光泵浦、光栅和耦合器等组成。
其中,激光介质即掺杂有稀土离子的光纤,可为单模光纤或多模光纤。
激光泵浦是提供能源的装置,一般采用半导体激光器。
光栅是实现光的反馈的装置,采用了周期性折射率变化的结构。
耦合器则是实现输入光和输出光的分离,并且可根据需要进行功率调节和波长选择。
半导体激光器的模式及特性

4.2.5 半导体激光器的模式
3. 横模 横模反映的是由于边界条件的存在对腔内电磁场形态的 横模反映的是由于边界条件的存在对腔内电磁场形态的 横向空间约束作用。 横向空间约束作用。 激光器的横模直 接影响到器件与 光纤的耦合效率 。 通常用近场图和 远场图来表示横 向光场的分布规 律。
4.2.6 半导体激光器的基本特性
4.2.6 半导体激光器的基本特性
5.光谱特性 光谱特性 (1) 峰值波长 在规定输出光功率时, 在规定输出光功率时,激光光谱内强度最大的光谱波长被定 义为峰值波长。 义为峰值波长。 (2)中心波长 中心波长 在光源的发射光谱中,连接 % 在光源的发射光谱中,连接50%最大幅度值线段的中点所对 应的波长称为中心波长 (3)谱宽与线宽 谱宽与线宽 包含所有振荡模式在内的发射谱总的宽度称为激光器的谱宽 发射谱总的宽度称为激光器的谱宽; 包含所有振荡模式在内的发射谱总的宽度称为激光器的谱宽; 某一单独模式的宽度称为线宽。 某一单独模式的宽度称为线宽。
4. 温度特性
I th = I 0 exp(T T0 )
Ith—温度为 时的阈值电流 温度为T时的阈值电流 温度为 I0—一个常数 一个常数 T—结区的绝对温度 结区的绝对温度 T0—LD的特征温度,与器件的材 的特征温度, 的特征温度 结构等有关。 料、结构等有关。对于 GaAs/GaALAs-LD T0=100~150K; ; InGaAsP/InP-LD T0=40~70K
4.2.6 半导体激光器的基本特性
5.光谱特性 光谱特性
LED和LD的光谱特性 和 的光谱特性
λ0 1.0 0.8 相 对 0. 光 6 强 0.4 0.2 40 60 0 -40 -20 0 20 40 λ0 λ0 1.0
半导体激光器公司排名,国内半导体激光器公司

半导体激光器公司排名,国内半导体激光器公司半导体激光器又称为激光二极管(LD,Laser Diode),是采用半导体材料作为工作物质而产生受激发射的一类激光器。
常用材料有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)。
激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦激励三种形式。
半导体激光器件,一般可分为同质结、单异质结、双异质结。
同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。
半导体激光器的优点在于体积小、重量轻、运转可靠、能耗低、效率高、寿命长、高速调制,因此半导体激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、激光医疗、激光测距、激光雷达、自动控制、检测仪器等领域得到了广泛的应用。
半导体激光器工作原理是:通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时便产生受激发射作用。
半导体激光器的激励方式主要有三种:电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。
电注入式半导体激光器一般是由GaAS(砷化镓)、InAS(砷化铟)、Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。
电子束激励式半导体激光器一般用N型或者P型半导体单晶(PbS、CdS、ZhO等)作为工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励。
光泵浦激励式半导体激光器一般用N型或P型半导体单晶(GaAS、InAs、InSb等)作为工作物质,以其它激光器发出的激光作光泵激励。
目前在半导体激光器件中,性能较好、应用较广的是:具有双异质结构的电注入式GaAs二极管半导体激光器。
半导体激光器公司排名_半导体激光器公司有哪些?国内半导体激光器/组件生厂商(排名不计先后):国内做的很多,中科院半导体所、中航光电、nLight、BWT、西安炬光、北京海特、大族天成、大族锐波、江苏天元、武汉锐科、昆山华辰光电、深圳创鑫激光、苏州长光华芯光电技术有限公司、江苏华芯半导体、中科院苏州纳米所。
光纤激光器光路结构

光纤激光器光路结构1.激光器主体:激光器主体是光纤激光器的核心部分,由激光介质、前置反射镜、曲面反射镜、输出光耦合镜和冷却装置等组件组成。
激光介质可以是固体、气体、液体或半导体等材料,根据激光介质的不同,光纤激光器的工作原理也不同。
2.光纤耦合系统:光纤耦合系统用于将激光器主体中生成的激光束耦合到光纤中进行传输。
光纤耦合系统由指向性光耦合器、调制器、光纤接头和光纤调制器等组件组成。
光纤耦合器的作用是调整激光束的入射角度和位置,使其能够准确地耦合到光纤的端面上。
光纤调制器用于调整激光束的功率和频率。
3.光泵浦系统:光泵浦系统用于提供激活激光介质所需的能量。
常见的光泵浦系统包括光电子器件、光泵浦源和光泵浦控制系统等。
光电子器件可以是闪光灯、激光二极管或激光二极管阵列等。
光泵浦源通过电流或能量转换器信号向光电子器件提供所需的能量。
光泵浦控制系统用于调节光泵浦源的工作状态,以满足不同工作条件下的能量需求。
4.输出光路系统:输出光路系统用于将传输到光纤中的激光束输出到目标位置。
输出光路系统由光纤、光纤接头、配光器、滤光镜和光束调整器等组件组成。
光纤接头的作用是将传输到光纤中的激光束与外部设备进行连接。
配光器用于调整激光束的尺寸和形状,以满足不同应用需求。
滤光镜则用于过滤掉非激光光线和杂散光,以保证纯净的激光输出。
综上所述,光纤激光器的光路结构包括激光器主体、光纤耦合系统、光泵浦系统和输出光路系统。
通过这些组件的协同工作,光纤激光器能够产生高功率、高亮度的激光束,并将其有效地传输到目标位置。
光纤激光器在通信、材料加工、医疗、仪器仪表等领域具有广泛的应用前景。
半导体激光器国家标准(二)

半导体激光器国家标准(二)3.1.32 远场光强分布Far field intensity distribution在距离远远大于激光光源瑞利长度的接收面上得到的光强分布。
3.1.33 近场光强分布Near field intensity distribution激光器在输出腔面(AR面)上的光强分布。
3.1.34 近场非线性Near field non-linearity热应力引起半导体激光器阵列或巴条中各个发光单元在垂直p-n结的方向上发生的位移,导致激光器阵列或巴条近场各个发光单元不在一条直线上,又称为"smile"效应。
3.1.35 偏振Polarization半导体激光器是利用光波导效应将光场限制在有源区内,使光波沿着有源区层传播,并通过腔面输出,半导体激光器的偏振特性与电场和磁场两个空间变量有关,对于横向电场(TE)偏振光,只存在(Ey,Hx,Hz)三个分量,对于横向磁场(TM)偏振光,只存在(Ex,Ez,Hy)三个分量。
半导体激光器偏振特性优劣通常用偏振度来表征,偏振度为两种偏振态的光功率差与光功率和的比值,通常以百分比表示。
3.1.36 热阻Thermal resistance热量在热流路径上遇到的阻力,反映介质或介质间的传热能力的大小,激光器产生1W 热量所引起的温升大小,单位为℃/W或K/W。
3.1.37 波长-温度漂移Wavelength-temperature shift半导体激光器稳定工作时,结温每升高1℃所引起的波长变化,单位是nm/K。
3.1.38 斜率效率Slope efficiency激光器额定光功率的10%和90%对应的光功率差值△P与相应工作电流的差值△I的比值称为斜率效率。
3.1.39 光功率-电流曲线扭折Optical power-current curve kink光功率-电流曲线上出现的非线性变化的拐点。
扭折表征了光功率与工作电流的线性关系的优劣。
光纤激光泵浦源结构

光纤激光泵浦源结构一、引言光纤激光泵浦源是一种新型的激光器,它采用光纤作为泵浦源,利用高功率激光对其进行泵浦,从而实现高能量、高效率的激光输出。
本文将详细介绍光纤激光泵浦源的结构、工作原理及其应用。
二、结构1. 光纤光纤是整个系统的核心部件,它通常由掺铒或掺钕等元素掺杂的石英玻璃制成。
这种材料具有良好的透明度和较低的非线性损耗,可以有效地将泵浦能量传输到放大介质中。
2. 泵浦模块泵浦模块通常由半导体激光器和耦合器组成。
半导体激光器是一种产生高功率激光的电子元件,可以将电能转化为光能。
耦合器则用于将半导体激光器产生的激光束耦合到光纤中。
3. 放大介质放大介质是指在波长范围内具有较高吸收截面和较长寿命的掺杂材料。
常见的放大介质有掺钕光纤、掺铒光纤等。
4. 光学元件光学元件包括反射镜、透镜等,用于对激光进行调节和聚焦。
三、工作原理当半导体激光器产生高功率激光束时,耦合器将其耦合到光纤中。
在光纤中,激光束与放大介质相互作用,从而产生受激辐射。
这些受激辐射与原始激光束不断相互作用,最终形成一个强大的激光脉冲。
四、应用由于其高能量、高效率的特点,光纤激光泵浦源被广泛应用于医疗、通信、制造等领域。
例如,在医疗领域中,它可以用于皮肤去除、眼科手术等;在通信领域中,它可以用于增强信号传输能力;在制造领域中,则可以用于材料切割和焊接等工艺。
五、结论通过对光纤激光泵浦源的结构、工作原理及其应用的介绍,可以看出它是一种具有广泛应用前景的激光器。
随着技术的不断进步,相信它将会在更多领域得到应用。