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半導體激光器的5大基本組成結(jié)構介紹
閱讀：2502 發(fā)布時間：2019-8-12
半導體激光器的5大基本組成結(jié)構介紹
半導體激光器俗稱為激光二極管，因為其用半導體材料作為工作物質(zhì)的特性，所以被稱為半導體激光器。通常采用的工作物質(zhì)有砷化鎵、硫化鎘、磷化銦等，可以作為光纖激光器和固體激光器的泵浦源，也可以直接輸出激光作為光源。隨著半導體技術的不斷深入發(fā)展，市場需求不斷轉(zhuǎn)向。應用領域也不斷發(fā)生變化。從小功率設備，發(fā)展到目前的大功率設備，也從一些輕型加工領域向重型加工領域轉(zhuǎn)移。
半導體激光器的基本結(jié)構：
1、激光工作介質(zhì)
激光的產(chǎn)生必須選擇合適的工作介質(zhì)，可以是常體、液體、固體或半導體。在這種介質(zhì)中可以實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，以制造獲得激光的必要條件。顯然亞穩(wěn)態(tài)能級的存在，對實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)世非常有利的?，F(xiàn)有工作介質(zhì)近千種，可產(chǎn)生的激光波長包括從真空紫外道遠紅外，非常廣泛。
2、激勵源
為了使工作介質(zhì)中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，必須用一定的方法去激勵原子體系，使處于上能級的粒子數(shù)增加。半導體激光器一般可以用氣體放電的辦法來利用具有動能的電子去激發(fā)介質(zhì)原子，稱為電激勵；也可用脈沖光源來照射工作介質(zhì)，稱為光激勵；還有熱激勵、化學激勵等。
3、聚光系統(tǒng)
聚光腔的作用有兩個，一個是將泵浦源與工作物質(zhì)有效的耦合；另一個是決定激光物質(zhì)上泵浦光密度的分布，從而影響到輸出光束的均勻性、發(fā)散度和光學畸變。工作物質(zhì)和泵浦源都安裝在聚光腔內(nèi)，因此聚光腔的優(yōu)劣直接影響泵浦的效率及工作性能。
4、光學諧振腔
由全反射鏡和部分反射鏡組成，是半導體激光器的重要組成部分。光學諧振腔除了提供光學正反饋維持激光持續(xù)振蕩以形成受激發(fā)射，還對振蕩光束的方向和頻率進行限制，以保證輸出激光的高單色性和高定向性。
5、冷卻與濾光系統(tǒng)
冷卻與濾光系統(tǒng)是激光器*的輔助裝置。工作時會產(chǎn)生比較嚴重的熱效應，所以通常都要采取冷卻措施。主要是對激光工作物質(zhì)、泵浦系統(tǒng)和聚光腔進行冷卻，以保證激光器的正常使用及器材的保護。冷卻方法有液體冷卻、氣體冷卻和傳導冷卻，但目前使用廣泛的是液體冷卻方法。要獲得高單色性的激光束，濾光系統(tǒng)起了很大的作用。濾光系統(tǒng)能夠?qū)⒋蟛糠值谋闷止夂推渌恍└蓴_光過濾，使得半導體激光器輸出的激光單色性非常好。