Lāzera diodes (LD) un fotodiodes (PD) atšķiras pēc to darba principiem, struktūrām, pielietojumiem un īpašībām.
1. Darba princips
Lāzera diode (LD):
Princips: A Lāzera diodeir pusvadītāju ierīce, kas izstaro gaismu, izmantojot procesustimulēta emisijaApvidū Kad diodē ievada elektrisko strāvu, pusvadītāja aktīvajā reģionā, izstarojot fotonus, rekombinē elektronus un caurumus. Šie fotoni stimulē vairāk fotonu emisiju, un, izmantojot optiskās atgriezeniskās saites mehānismus (piemēram, spoguļus vai rezonanses dobumus), tiek izveidots koherents gaismas stars (lāzers).
Galvenās īpašības:
Monohromatisks: Izejas gaisma ir gandrīz viena viļņa garums.
Saskaņots: Izstarotie gaismas viļņi saglabā pastāvīgas fāzes attiecības.
Virziena: Lāzera stars ir ļoti virzošs, ar šauru novirzes leņķi.
Fotodiode (PD):
Princips: A Fotodiodedarbojas, pamatojoties uzfotoelektriskais efektsvaifotokonduktīvs efektsApvidū Kad gaismas fotoni atsitās pret pusvadītāju materiālu (parasti PN krustojumā), tie aizrauj elektronus, izveidojot elektronu caurumu pārus. Šie lādiņa nesēji ir atdalīti ar iekšējo elektrisko lauku, ģenerējot elektrisko strāvu vai spriegumu, kas ir proporcionāls gaismas intensitātei.
Galvenās īpašības:
Fotoelektriskais efekts: Nulles nobīdes laikā gaisma ģenerē spriegumu visā fotodiode.
Fotokonduktīvs efekts: Apgrieztā novirzē fotodiode ģenerē fotokameru, kas ir proporcionāla krītošās gaismas intensitātei.
2. Funkcija un lietojumprogrammas
Lāzera diode (LD):
Darbība: A galvenā funkcijaLāzera diodeir izstarotSaskaņota gaisma(lāzers), ko bieži izmanto sakaru sistēmās, sensoros un attēlveidošanas tehnoloģijās. Pielāgojot elektrisko strāvu, var kontrolēt lāzera diodes izejas jaudu.
Pieteikumi:
Optiskā komunikācija: Lāzera diodes tiek izmantotas kā gaismas avoti optisko šķiedru sakaru sistēmās, kur elektriskie signāli tiek pārveidoti par optiskiem signāliem tālsatiksmes pārraidei.
Lāzera printeri: Lāzerprinteros lāzera diode skenē attēlu uz bungas, lai izveidotu uzlādētu tonera nogulsnēšanās modeli.
Svītrkodu skeneri: Lāzera diodes tiek izmantotas svītrkodu skeneros, kur lāzera stars nolasa svītrkodus, atstarojot gaismu no iespiestajiem kodiem.
LIDAR (gaismas noteikšana un diapazons): Izmanto lāzera diapazonā esošajos laukos un kartēšanas sistēmās, kur tiek izstaroti lāzera impulsi un to atstarošanas laiki mēra, lai aprēķinātu attālumus.
Medicīniski pielietojumi: Izmanto lāzera ķirurģijā, dermatoloģijā un acu ārstēšanā to precizitātei un kontrolētai gaismas izvadei.
Lāzera apgaismojums un displeji: Lāzera diodes tiek izmantotas augstas precizitātes apgaismojumā, displeja tehnoloģijās un lāzera projektoros.
Fotodiode (PD):
Darbība: A Fotodiodeir paredzētsNoteikt gaismuun pārveidojiet to par elektrisko signālu. To parasti izmanto lietojumos, kas prasa gaismas intensitātes noteikšanu un mērīšanu, piemēram, sakaru sistēmās vai gaismas sensoros.
Pieteikumi:
Optiskā komunikācija: Fotodiodes tiek izmantotas optiskajos uztvērumos, lai optiskos signālus noteiktu un pārveidotu atpakaļ elektriskos signālos optisko šķiedru sakaru sistēmās.
Spektroskopija: Optiskajā spektroskopijā fotodiodes pārveido gaismu elektriskajā signālā dažādu viļņu garumu analīzei.
Attēlveidošanas sistēmas: Izmanto digitālajās kamerās, nakts redzējumā un citās attēlveidošanas ierīcēs, kur gaisma tiek pārveidota par digitālo attēlu.
Infrasarkanā noteikšana: Fotodiodes parasti izmanto infrasarkanās gaismas noteikšanai tādās lietojumprogrammās kā tālvadības pults un IR sensori.
Medicīnas instrumenti: Medicīniskos pielietojumos, piemēram, impulsa oksimetros (skābekļa līmeņa mērīšana asinīs), gaismas absorbcijas noteikšanai ar asinīm izmanto fotodiodes.
Vides uzraudzība: Fotodiodes tiek izmantotas gaismas sensoros apkārtējā gaismas līmeņa un vides apstākļu noteikšanai.
3. Gaismas izejas un reakcijas īpašības
Lāzera diode (LD):
Viegla izvade: Lāzera diodes izstarolāzera gaisma, kam ir:
Vienkrāsainība: Gaisma, ko rada lāzera diode, ir gandrīz viena viļņa garums, padarot to ideālu augstas precizitātes lietojumprogrammām.
Saskaņotība: Izstarotā gaisma ir saskaņota, kas nozīmē, ka viļņu fronti ir fāzē viens ar otru, kas noved pie stabila un fokusēta stara.
Virziens: Lāzera diodēm ir ļoti virziena jauda ar ļoti nelielu novirzes leņķi, kas ļauj lāzera staru kandidātam palikt koncentrētam lielos attālumos.
Spilgtums: Lāzera gaisma ir daudz gaišāka nekā LED gaisma, jo tā ir ļoti koncentrēta šaurā starā.
Fotodiode (PD):
Viegla atbilde: Fotodiodes ģenerēelektriskais signāls(strāva vai spriegums), kad tas ir pakļauts gaismai:
Proporcionalitāte: Ģenerētā strāva ir tieši proporcionāla krītošās gaismas intensitātei, padarot to piemērotus dažādu gaismas līmeņa mērīšanai un noteikšanai.
Ātra reakcija: Fotodiodiem ir ļoti ātrs reakcijas laiks, kas padara tos piemērotus ātrgaitas optiskajām sakariem un ātras gaismas noteikšanas sistēmām.
Spektrālā atbilde: Fotodiodes spektrālais diapazons ir atkarīgs no izmantotā materiāla. Piemēram, silīcija fotodiodes parasti reaģē uz redzamu un tuvu infrasarkano gaismu, savukārt indija gallija arsenīda (ingaaas) fotodiodes var noteikt gaismu infrasarkanajā spektrā.
4. Struktūra un dizains
Lāzera diode (LD):
Struktūra: Tipiska lāzera diode sastāv no vairākiempusvadītāju slāņiar dažādiem joslu veidiem, kas ir paredzēti efektīva gaismas izstarojoša reģiona (aktīvā reģiona) izveidošanai. Visizplatītākais dizains ir aheterostruktūrakur materiāli ar dažādām enerģijas joslas tiek izmantoti, lai kontrolētu nesēju plūsmu un veicinātu gaismas emisiju.
Rezonanses dobums: Lāzera diodes bieži izmanto arezonanses dobumsar spoguļiem vai atstarojošām virsmām katrā galā, lai atspoguļotu gaismu un pastiprinātu to ierīcē.
Dzesēšanas mehānisms: Operācijas laikā radītā siltuma dēļ lāzera diodes parasti prasa asiltuma izlietnevai aktīva dzesēšana, lai saglabātu stabilu veiktspēju.
Fotodiode (PD):
Struktūra: Fotodiode parasti sastāv no aPN krustojumsvai aTapu struktūra.
PN krustojums: Visvienkāršākā fotodiodes forma, kur ir pievienots p-tips un N veida pusvadītājs. Tas ir izplatīts mazjaudas lietojumos.
Tapu krustojums: Progresīvāka struktūra, kur aniekšējais (i)Pusvadītāju slānis ir novietots starp P-Type un N-Type slāņiem, nodrošinot labāku veiktspēju reakcijas laika un efektivitātes ziņā, īpaši ātrgaitas lietojumos.
Iesaiņojums: Fotodiodes parasti ir iesaiņotasUzņemtvaimikroshēmakonfigurācijas, atkarībā no lietojumprogrammas.
5. Elektriskās īpašības
Lāzera diode (LD):
Pašreizējās īpašības: Lāzera diodes darbojas virs asliekšņa strāvaTas ir nepieciešams, lai sāktu izstarot lāzera gaismu. Zem šī sliekšņa diode uzvedas kā LED, kas izstaro nesakarīgu gaismu. Kad strāva pārsniedz slieksni, sākas saskaņota lāzera emisija.
Sliekšņa strāva: Šī ir minimālā strāva, kurā lāzera diode sāk izstarot koherentu gaismu. Ja strāva ir pārāk zema, ierīce izstaro nesakarīgu gaismu; Ja diode var pārkarst pārāk augstu.
Sprieguma īpašības: Lāzera diodes parasti darbojas plkstaugstāks spriegums(1,5 V līdz 3,5 V), salīdzinot ar parastajām gaismas diodēm. Spriegums ir stabils, tiklīdz tiek pārsniegta sliekšņa strāva.
Fotodiode (PD):
Pašreizējās īpašības: Fotodiodes rada afotokospulsTas ir tieši proporcionāls krītošās gaismas intensitātei.
Apgrieztā aizspriedumi: Apgrieztā neobjektivitātē fotodiodiem ir augstāka jutība un ātrāks reakcijas laiks. Izveidotais fotokrastā ir proporcionāls gaismas intensitātei, un diodes strāva ir gandrīz nemainīga noteiktai gaismas intensitātei.
Nulles aizspriedums: Daži fotodiodes var darboties ar nulles novirzi, kur fotokameru ģenerē bez ārēja sprieguma. Tas ir izplatīts mazjaudas lietojumos.
Sprieguma īpašības: Fotodiodes bieži darbojasapgrieztā aizspriedumiLai maksimāli palielinātu fotokrastu un samazinātu tumšo strāvu. Reversais spriegums var uzlabot reakcijas un jutības ātrumu.
Mūsu adrese
Ruiding Mansion, Nr.200 Zhenhua Rd, Xihu rajons, Hangzhou, Ķīna
Tālruņa numurs
0086 181 5840 0345
E-pasts
info@brandnew-china.com
