激光二極管

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激光二極管

激光二極管是半導體激光器，具有許多不同的形狀和尺寸，激光功率范圍從幾毫瓦到幾百瓦。 發射的波長主要取決于激光二極管腔的半導體材料，并且激光二極管可用于覆蓋從藍色到紅色甚更遠的全可見光譜范圍，甚發射紅外線。 Schäfter+ Kirchhoff發布的激光二極管覆蓋了370 nm2300 nm的整個波長范圍。

發散與偏振

激光二極管有源區域的微觀橫截面為1×3μm，導致發射的輻射發散。大多數激光二極管具有橢圓形橫截面的發散輻射錐和近似高斯強度分布。橢圓度可以通過變形光學來克服。

一些二極管（例如VCSEL或圓形激光器）產生圓形光束輪廓。

發射的輻射的偏振是線性的并且平行于二極管的有源區域。偏振程度隨二極管電流而變化，并且在閾值處低。

溫度和功率依賴性

發射的光譜受二極管溫度和二極管電流以及激光腔的幾何形狀的影響。正面和端面用作法布里 - 珀羅腔，允許多種縱向模式。當剛好超過閾值時，二極管具有等距峰（縱向多模）的波長譜。在增加二極管電流（以產生更高的功率輸出）時，通常有一種縱向模式，并且二極管以（縱向）單模發射。然而，材料的增益曲線和折射率是溫度相關的，因此，其他縱向模式可以放大，輸出波長快速變化幾nm，導致模式跳躍

對于非穩定單模二極管，模式跳變隨機發生，發射波長和輸出功率可以不規律地變化多達3％。對于20-30°C的溫度范圍，中心波長可漂移2.5-3 nm（GaAs）。由于改變二極管電流會改變二極管溫度，因此激光二極管的電流/功率輸出依賴性僅是標稱值。當激光功率從閾值增加到標稱功率時，波長增加2-4nm。