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激光模组产生激光的三大条件

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激光模组产生激光的三大条件

发布日期:2015-05-13 作者: 点击:

  激光模组产生激光的三个条件是:1.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。2.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。3.激光模组为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压只,由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。激光模组  

 当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。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 =2qπ q=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。

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