激光二极管的振荡波长是怎样的？

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2023-02-09 11:25:39 964

激光二极管的发光原理：激光二极管中的P-N结由两个掺杂的砷化镓层形成。它有两个平端结构，平行于一端镜像（高度反射面）和一个部分反射。要发射的光的波长与连接处的长度正好相关。当P-N结由外部电压源正向偏置时，电子通过结而移动，并像普通二极管那样重新组合。当电子与空穴复合时，光子被释放。这些光子撞击原子，导致更多的光子被释放。随着正向偏置电流的增加，更多的电子进入耗尽区并导致更多的光子被发射。最终，在耗尽区内随机漂移的一些光子垂直照射反射表面，从而沿着它们的原始路径反射回去。反射的光子再次从结的另一端反射回来。光子从一端到另一端的这种运动连续多次。在光子运动过程中，由于雪崩效应，更多的原子会释放更多的光子。这种反射和产生越来越多的光子的过程产生非常强烈的激光束。在上面解释的发射过程中产生的每个光子与在能级，相位关系和频率上的其他光子相同。因此，发射过程给出单 .长的激光束。为了产生一束激光，必须使激光二极管的电流超过一定的阈值电平。低于阈值水平的电流迫使二极管表现为LED，发出非相干光。

振荡波长 (λ)

振荡波长用符号λ表示，单位是nm（纳米）。
由有源层结晶材料具有的禁带宽度和芯片结构参数的共振器长度决定。
共振器长度存在很多候选振荡波长，但禁带宽度周围增益最大的波长发生振荡。
如果结区（有源层）温度上升，则共振器长度发生物理伸长或折射率变大，如果壳体温度及光输出增大，则振荡波长将变长。

振荡波长 (λ)：测量方法

使用APC驱动器，使LD的光输出保持一定。
使用集光镜头令激光入射到光纤上，再通过光纤输入光谱分析仪，观测振荡光谱。

【测量示意图】

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