同一芯片上集成多波長DFB-LD與外腔電吸收調(diào)制器的單芯片光源也在發(fā)展中,。研制成功的電吸收調(diào)制器集成光源,，采用有源層與調(diào)制器吸收層共用多QW結(jié)構(gòu)。調(diào)制器的作用如同一個高速開關(guān),，把LD輸出變換成二進(jìn)制的0和1。在一塊芯片上形成40種不同的折射光柵,，波長1530--1590nm的40路調(diào)制器集成光源,，信道間隔為200GHz。其開發(fā)目標(biāo)是集成100個發(fā)射波長的LD陣列,，以進(jìn)行9.5THz超大容量的通信,。VCESLVCESL（垂直腔面發(fā)射激光）二極管的特點如下：從其頂部發(fā)射出圓柱形射束，射束無需進(jìn)行不對稱矯正或散光矯正,，即可調(diào)制成用途***的環(huán)形光束,，易與光纖耦合；轉(zhuǎn)換效率非常高,，功耗*為邊緣發(fā)射LD的幾分之一,；調(diào)制速度快,，在1GHz以上；閾值很低,噪聲??；重直腔面很小，易于高密度大規(guī)模制作和成管前整片檢測,、封裝,、組裝，成本低,。為了避免激光二極管因承受過大的反向電壓而造成擊穿損壞,，可在其兩端反并聯(lián)上快速硅二極管。山西激光二極管平臺

DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素組成的三元化合物,、四元化合物,，在1550nm波段內(nèi)，**成熟的材料是InGaAsP/InP,。新型AIGaInAs/InP材料的研發(fā)日趨成熟,，國際上*少數(shù)幾家廠商可提供商用產(chǎn)品。優(yōu)化器件結(jié)構(gòu),，有源區(qū)為應(yīng)變超晶格QW,。有源區(qū)周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。有源區(qū)附近的光波導(dǎo)區(qū)為DFB光柵,，采用一些特殊的設(shè)計,，如：波紋坡度可調(diào)分布耦合、復(fù)耦合,、吸收耦合,、增益耦合、復(fù)合非連續(xù)相移等結(jié)構(gòu),，提高器件性能,。生產(chǎn)技術(shù)中，金屬有機化學(xué)汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關(guān)鍵工藝,。MOCVD可精確控制外延生長層的組分,、摻雜濃度、薄到幾個原子層的厚度,，生長效率高,，適合大批量制作，反應(yīng)離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性,，電子束產(chǎn)生相位掩膜刻蝕可一步完成陣列光柵的制作,。1550nmDFB-LD開始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光傳輸系統(tǒng)設(shè)備,，對波長的選擇使DFB-LD在大容量,、長距離光纖通信中成為主要光源,。四川激光二極管平臺可以把激光二極管分為同質(zhì)結(jié)、單異質(zhì)結(jié)（SH）,、雙異質(zhì)結(jié)（DH）和量子阱（QW）激光二極管,。

VCSEL采用三明治式結(jié)構(gòu)，其中間只有20nm,、1--3層的QW增益區(qū),，上,、下各層是由多層外延生長薄膜形成的高反射率為100%的布拉格反射層,，由此構(gòu)成諧振腔。相干性極高的激光束***從其頂部激射出,。多家廠商有1550nm低損耗窗口與低色散的可調(diào)諧VCSEL樣品展示,。1310nm的產(chǎn)品預(yù)計在今后1--2年內(nèi)上市?？烧{(diào)諧的典型器件是將一只普通980nmVCSEL與微光機電系統(tǒng)的反射腔集成組合,，由曲形頂鏡、增益層,、反射底鏡等構(gòu)成可產(chǎn)生中心波長為1550nm的可調(diào)諧結(jié)構(gòu),，用一個靜電控制電壓將位于支撐薄膜上的頂端反射鏡定位，改變控制電壓就可調(diào)整諧振腔體間隙尺寸,，從而達(dá)到調(diào)整輸出波長的目的,。在1528--1560nm范圍連續(xù)可調(diào)諧43nm，經(jīng)過2.5Gb/s傳輸500km實驗無誤碼,，邊模抑制優(yōu)于50dB,。如果發(fā)射波長在1310--1550nm之間的VCSEL能夠商業(yè)化生產(chǎn)，將會進(jìn)一步促進(jìn)光通信發(fā)展,，使光網(wǎng)絡(luò)更加靠近家庭,。已有許多公司公布了這種波長的VCSEL原型機的一些技術(shù)數(shù)據(jù)。

半導(dǎo)體激光二極管的工作原理,，理論上與氣體激光器相同,。常用參數(shù)⑴波長：即激光管工作波長，目前可作光電開關(guān)用的激光管波長有635nm,、650nm,、670nm、690nm,、780nm,、810nm、860nm,、980nm等,。⑵閾值電流Ith：即激光管開始產(chǎn)生激光振蕩的電流,，對一般小功率激光管而言，其值約在數(shù)十毫安,，具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下,。⑶工作電流Iop：即激光管達(dá)到額定輸出功率時的驅(qū)動電流，此值對于設(shè)計調(diào)試激光驅(qū)動電路較重要,。⑷垂直發(fā)散角θ⊥：激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開的角度,，一般在15?~40?左右。⑸水平發(fā)散角θ∥：激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開的角度,，一般在6?~10?左右,。⑹監(jiān)控電流Im：即激光管在額定輸出功率時，在PIN管上流過的電流,。激光二極管在計算機上的光盤驅(qū)動器,，激光打印機中的打印頭，條形碼掃描儀,，激光測距,、激光醫(yī)療，光通訊,，激光指示等小功率光電設(shè)備中得到了***的應(yīng)用,，在舞臺燈光、激光手術(shù),、激光焊接和激光武器等大功率設(shè)備中也得到了應(yīng)用,。激光二極管就選凱軒業(yè)科技，有想法可以來我司咨詢,！

產(chǎn)生激光的三個條件是：實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn),、滿足閾值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn),，在半導(dǎo)體中就是要把價帶內(nèi)的電子抽運到導(dǎo)帶,。為了獲得離子數(shù)反轉(zhuǎn)，通常采用重?fù)诫s的P型和N型材料構(gòu)成PN結(jié),，這樣,，在外加電壓作用下，在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了離子數(shù)反轉(zhuǎn)—在高費米能級EFC以下導(dǎo)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,。實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件，但不是充分條件,。要產(chǎn)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,，***物質(zhì)所發(fā)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。只有受激輻射放大的增益大于激光器內(nèi)的各種損耗,，即滿足一定的閾值條件:P1P2exp(2G-2A)≥1激光二極管發(fā)射的激光有可能對人眼造成傷害,。湖北激光二極管的工作原理

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激光的產(chǎn)生在講激光產(chǎn)生機理之前,，先講一下受激輻射。在光輻射中存在三種輻射過程,，一是處于高能態(tài)的粒子自發(fā)向低能態(tài)躍遷,，稱之為自發(fā)輻射；二是處于高能態(tài)的粒子在外來光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,，稱之為受激輻射,；三是處于低能態(tài)的粒子吸收外來光的能量向高能態(tài)躍遷稱之為受激吸收。自發(fā)輻射,，即使是兩個同時從某一高能態(tài)向低能態(tài)躍遷的粒子，它們發(fā)出光的相位,、偏振狀態(tài),、發(fā)射方向也可能不同，但受激輻射就不同,，當(dāng)位于高能態(tài)的粒子在外來光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷,，發(fā)出在頻率、相位,、偏振狀態(tài)等方面與外來光子完全相同的光,。在激光器中，發(fā)生的輻射就是受激輻射,，它發(fā)出的激光在頻率,、相位、偏振狀態(tài)等方面完全一樣,。任何的受激發(fā)光系統(tǒng),，即有受激輻射，也有受激吸收,，只有受激輻射占優(yōu)勢,，才能把外來光放大而發(fā)出激光。而一般光源中都是受激吸收占優(yōu)勢,，只有粒子的平衡態(tài)被打破,，使高能態(tài)的粒子數(shù)大于低能態(tài)的粒子數(shù)（這樣情況稱為離子數(shù)反轉(zhuǎn)），才能發(fā)出激光,。山西激光二極管平臺

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