1590nm激光器主要通過半導體材料中的載流子復合過程產(chǎn)生光子，并在諧振腔中來回反射以形成激光光束。具體來說，激光器的發(fā)光原理基于半導體材料的特性，當施加適當?shù)碾娏鲿r，電子和空穴在PN結(jié)中心區(qū)域發(fā)生復合，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激光器屬于半導體激光器，其工作原理涉及多個步驟，包括激發(fā)、放大和輸出。具體如下： 1.激發(fā)階段：當電流通過半導體材料的PN結(jié)時，電子從N型區(qū)域流向P型區(qū)域，空穴則反向流動。這兩種載流子在PN結(jié)的中心區(qū)域相遇并發(fā)生復合，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，每次通過增益介質(zhì)時，它們會誘發(fā)更多的受激發(fā)射，從而增加光子數(shù)量。這導致光在來回反射過程中逐漸被放大。
3.輸出階段：當光子數(shù)量達到一定閾值后，會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行，諧振腔的設計非常關(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的光。同時，現(xiàn)代1590nm激光器通常采用量子阱結(jié)構(gòu)來增強增益介質(zhì)的效率，這使得激光器能夠在較低的閾值電流下運行，并獲得更高的功率輸出。
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