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激光模組產生激光的三大條件

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激光模組產生激光的三大條件

發布日期:2015-05-13 作者: 點擊:

  激光模組產生激光的三個條件是:1.實現粒子數反轉、滿足閾值條件和諧振條件。產生光的受激發射的首要條件是粒子數反轉,在半導體中就是要把價帶內的電子抽運到導帶。為了獲得離子數反轉,通常采用重摻雜的P型和N型材料構成PN結,這樣,在外加電壓作用下,在結區附近就出現了離子數反轉—在高費米能級EFC以下導帶中貯存著電子,而在低費米能級EFV以上的價帶中貯存著空穴。2.實現粒子數反轉是產生激光的必要條件,但不是充分條件。要產生激光,還要有損耗極小的諧振腔,諧振腔的主要部分是兩個互相平行的反射鏡,激活物質所發出的受激輻射光在兩個反射鏡之間來回反射,不斷引起新的受激輻射,使其不斷被放大。3.激光模組為一個由p型半導體和n型半導體形成的p-n結,在其界面處兩側形成空間電荷層,并建有自建電場。當不存在外加電壓只,由于p-n結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態。激光模組  

 當外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。只有受激輻射放大的增益大于激光器內的各種損耗,即滿足一定的閾值條件:
  P1P2exp(2G - 2A) ≥ 1
  (P1、P2是兩個反射鏡的反射率,G是激活介質的增益系數,A是介質的損耗系數,exp為常數),才能輸出穩定的激光,另一方面,激光在諧振腔內來回反射,只有這些光束兩兩之間在輸出端的相位差Δф =2qπ q=1、2、3、4。時,才能在輸出端產生加強干涉,輸出穩定激光。設諧振腔的長度為L,激活介質的折射率為N,則Δф=(2π/λ)2NL=4πN(Lf/c)=2qπ。

相關標簽:激光模組

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