レーザーダイオードとは何ですか?

Apr 24, 2024

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定義と仕様
 

レーザー ダイオードは、誘導放出のプロセスを通じてコヒーレント光を放出する半導体デバイスです。 レーザー ダイオードの構造は発光ダイオード (LED) の構造に似ていますが、いくつかの重要な違いがあります。 レーザー ダイオードには、周囲の層よりも屈折率が高いガリウム ヒ素 (GaAs) などの材料の薄層で作られた活性領域があります。 この活性領域は、p 型半導体と n 型半導体の 2 つの層の間に挟まれています。

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波長

レーザーダイオードが発する光の波長。 シングルモードデバイスの場合、これはレーザー出力の単一スペクトル線の波長です。 マルチモード デバイスの場合、これは最大強度を持つスペクトル線の波長です。

02

出力電力

連続動作またはパルス動作における最大許容瞬間光パワー出力。

03

動作電流

指定された動作温度で指定された典型的な光出力を生成するために必要な、レーザー ダイオードを流れる順方向電流の量。

04

動作電圧

デバイスが指定された動作温度で指定された標準的な光出力を生成するときの、レーザー ダイオードの両端の順方向電圧。

 

TO

pn 接合に電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入されます。 これらの電子と正孔は結合して電子正孔ペアを生成し、自然放出として知られるプロセスを介して光子の形でエネルギーを放出します。 ただし、少量の光が存在しないと、生成される光子はコヒーレントではなくなります。
コヒーレントな光ビームを生成するには、フィードバック ループを作成する必要があります。 これは、半導体構造に 2 つの平行ミラーを追加し、そのうちの 1 つが部分反射性であることによって実現されます。 活性領域で光が生成されると、光は特定のしきい値に達するまで 2 つのミラーの間で反射し、その後、光子は部分反射ミラーを介してコヒーレントな光ビームとして逃げます。
レーザー ダイオードには、他の種類のレーザーに比べていくつかの利点があります。 これらはコンパクトで効率的で、比較的安価に製造できます。 また、高速および高速波長で動作できるため、通信やセンシングのアプリケーションに最適です。

 

結論として、レーザー ダイオードは、誘導放出のプロセスを通じてコヒーレント光を生成する半導体デバイスです。 これらはさまざまな用途で広く使用されており、他のタイプのレーザーに比べていくつかの利点があります。 コンパクトなサイズ、効率、比較的低コストであるため、大量生産や消費者向け製品での使用に特に適しています。

 

 

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