Полупроводниковые лазеры выходная мощность

В этом лазере используется специальная смесь газов СОг, N2 и Не. Генерация происходит на переходе между двумя колебательными уровнями молекулы СО2, а азот и гелий, как мы покажем ниже, значительно повышают КПД лазера. СОг-лазер является одним из самых мощных лазеров (от газодинамического СОг-лазера получены выходные мощности порядка 80 кВт) и одним из наиболее эффективных (дифференциальный КПД 15— 20 %). Лишь полупроводниковые и СО-лазеры имеют болсс высокие КПД. [c.361]

Диодные (полупроводниковые) лазеры имеют небольшие размеры и могут выпускаться большими партиями при относительно низких затратах. Большинство диодных лазеров генерирует в ближней ИК-области (800-1000 нм). Они надежны и долговечны, но выходная мощность единичного элемента ограничена и качество излучения низкое. Диодные лазеры находят применение во многих сферах человеческой деятельности (в основном — в секторе телекоммуникаций). [c.7]

По виду активного вещества-излучателя лазеры разделяют на твердые, жидкостные, газовые и полупроводниковые, а по принципу генерации лазерного луча — импульсные и непрерывные. В настоящее время для сварки используют твердотельные и газовые лазеры. Газовые лазеры обладают более высокой выходной мощностью и работают в непрерывном и импульсном режимах. [c.412]

Модернизация структуры полупроводникового кристалла (использование диодов, излучающих через узкую боковую грань, или лазеров) приводит к улучшению выходной картины излучения, и крайне важным является хороший контакт источника с оптическим волокном. На рис. 8.10 представлено несколько методов улучшения выходной мощности излучения. [c.111]

Рис. 10.10. Типичная экспериментальная зависимость выходной мощности полупроводникового лазера от тока.

Если к полупроводниковому лазеру приложить токовый импульс с малым временем нарастания, то световой выход будет задержан на несколько наносекунд, а затем он будет характеризоваться затухающими колебаниями. На рис. 7.11.6 показан пример такого светового отклика вместе с импульсом тока накачки. Задержка приблизительно в 4 не — это кратковременная задержка, обсуждавшаяся в 7 этой главы. Затухающие колебания выходной оптической мощности в этом частном случае имеют частоту 1 ГГц, а декремент затухания равен нескольким наносекундам. Поведение такого типа называется релаксационными колебаниями. Если прикладывать токовый импульс, то сначала нарастание концентрации носителей будет задержано временем жизни носителей. Затем концентрация носителей возрастет настолько, что превысит величину, необходимую для достижения порога. Возникшее световое поле уменьшит концентрацию носителей, что приведет к уменьшению амплитуды светового поля, вследствие чего концентрация носителей снова может нарастать. Этот процесс продолжается, но амплитуда каждого последующего цикла уменьшается. Такие динамические характеристики полупроводникового лазера описываются скоростными уравнениями [179] для носителей и фото- [c.296]

Поскольку показатель преломления узкозопного полупроводника с ДГС больше, чем показатель преломления широкозонных слоев, возникает волновод, локализующий генерируемое излучение вблизи активной области. Выходная плотность мощности полупроводникового лазера ограничена лучевой прочностью кристалла, поэтому для повышения выходной мощности гетеролазера используют раздельное ограничение носителей и излучения в пятислойных структурах, например [c.947]

Лазерные дальномеры на рубине и неодимовом стекле обеспечивают измерение расстояния до неподвижных или медленно перемещающихся объектов, поскольку частота следования импульсов небольшая. Не более одного герца. Если же нужно измерять небольшие расстояния, но с большой частотой циклов измерений, то используют фазовые дальномеры с излучателями на полупроводниковых лазерах. В них в качестве источника применяется, как правило, арсенид галлия. Вот характеристики одного из дальномеров, выпускаемых в США [9] выходная мощность 6,5 Вт в импульсе, длительность которого равна 0,2 мкс, а частота следования импульсов 20 кГц. Расходимость луча лазера составляет 350X160 мрад, т. е. напоминает лепесток. При необходимости угловая расходимость луча может быть уменьшена до 2 мрад. Приемное устройство состоит из оптической системы, в фокальной плоскости которой расположена диафрагма, ограничивающая поле зрения приемника в нужном размере. Коллимация выполняется короткофокусной линзой, расположенной за диафрагмой. Рабочая длина волны составляет 0,902 мкм, а дальность действия от О до 400 м. В печати сообщается, что эти характеристики значительно улучшены в более поздних разработках. Так, например, английская фирма Бритиш Эйркрафт разработала лазерный дальномер с дальностью действия 1500 м и точностью измерения расстояния +30 м. Этот дальномер имеет частоту следования 12,5 кГц при длительности импульса 1 МКС. Другой дальномер, разработанный в США, имеет диапазон измерения дальности от 30 до 6400 м. Мощность в импульсе 100 Вт, а частота следования импульсов составляет 1000 Гц [9]. [c.138]

Шумы являются основным свойством любого источника сигнала. Первые исследования шумов в гомолазерах с широким контактом были проделаны Армстронгом и Смитом [187—189], а в полосковых гомолазерах — Паоли и Риппером [190]. Было найдено, что основным источником флуктуаций выходной мощности в непрерывном режиме является квантовый дробовой шум [190]. Источником дробового шума лазера являются беспорядочные спонтанные или вынужденные переходы. Общее теоретическое описание квантовых флуктуаций в лазерах было дано Мак-Камбером [191]. Его расчеты предсказывали появление максимумов в спектре шумов на релаксационных (пичко-вых) частотах (резонансах), обсуждавшихся в предыдущей части этого параграфа. Подробные расчеты Хауга [192] для полупроводникового лазера показали, -что и здесь получается такая же общая форма спектра шумов. [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...