1590nm激光器的工作原理解析

更新時(shí)間：2024-08-22 | 點(diǎn)擊率：2025

　　1590nm激光器主要通過(guò)半導(dǎo)體材料中的載流子復(fù)合過(guò)程產(chǎn)生光子，并在諧振腔中來(lái)回反射以形成激光光束。具體來(lái)說(shuō)，激光器的發(fā)光原理基于半導(dǎo)體材料的特性，當(dāng)施加適當(dāng)?shù)碾娏鲿r(shí)，電子和空穴在PN結(jié)中心區(qū)域發(fā)生復(fù)合，釋放出光子，這些光子在諧振腔中得到放大，并最終形成高度相干的激光光束輸出。

　　1590nm激光器屬于半導(dǎo)體激光器，其工作原理涉及多個(gè)步驟，包括激發(fā)、放大和輸出。具體如下：

　　1.激發(fā)階段：當(dāng)電流通過(guò)半導(dǎo)體材料的PN結(jié)時(shí)，電子從N型區(qū)域流向P型區(qū)域，空穴則反向流動(dòng)。這兩種載流子在PN結(jié)的中心區(qū)域相遇并發(fā)生復(fù)合，釋放出能量以生成光子。

　　2.放大階段：這些新生成的光子在諧振腔內(nèi)多次反射，每次通過(guò)增益介質(zhì)時(shí)，它們會(huì)誘發(fā)更多的受激發(fā)射，從而增加光子數(shù)量。這導(dǎo)致光在來(lái)回反射過(guò)程中逐漸被放大。

　　3.輸出階段：當(dāng)光子數(shù)量達(dá)到一定閾值后，會(huì)在諧振腔的輸出端口形成高度相干的激光光束，并被發(fā)射出去。

　　為了確保激光器的有效運(yùn)行，諧振腔的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。在垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）中，諧振腔是由半導(dǎo)體材料的多層分布式布拉格反射鏡構(gòu)成的，這種結(jié)構(gòu)能夠高效地反射特定波長(zhǎng)的光。同時(shí)，現(xiàn)代1590nm激光器通常采用量子阱結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)增益介質(zhì)的效率，這使得激光器能夠在較低的閾值電流下運(yùn)行，并獲得更高的功率輸出。

1590nm激光器

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