ما هي بنية واستخدام ثنائيات الليزر؟

ديود الليزرهو مصدر ضوء ليزر أشباه الموصلات ، والمعروف أيضًا باسم الصمام الثنائي لليزر ، اخترع في الستينيات. LASER هو اختصار لعبارة "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" ، وغالبًا ما يشار إليها باسم LD. نظرًا لأنه يمكن أن ينتج ضوءًا بنفس الطول الموجي وخصائص الطور بالضبط ، فإن التماسك العالي هو أكبر ميزة له. هيا نكتشف.

1. الهيكل المادي

يتم وضع طبقة من أشباه الموصلات الضوئية بين تقاطعات الصمام الثنائي الباعث للضوء ، ويكون لوجهها النهائي وظيفة انعكاس جزئي بعد التلميع ، وبالتالي تشكل مرنانًا ضوئيًا. في حالة التحيز الأمامي ، يُصدر توليد LED الضوء ويتفاعل مع الرنان البصري ، مما يؤدي إلى زيادة تحفيز انبعاث الضوء أحادي الموجة من التقاطع ، وتعتمد خصائصه الفيزيائية على المادة.

في آلة VCD ، يعتبر الصمام الثنائي لليزر أشباه الموصلات أحد المكونات الأساسية لرأس الليزر ، والذي يتكون في الغالب من مركب ثنائي غير متجانسة من الغاليوم والألومنيوم والزرنيخ (AsALGA) ، وهو عبارة عن جهاز شبه موصل للأشعة تحت الحمراء بطول موجة يبلغ 780 ~ 820 نانومتر والقدرة المقدرة 3 ~ 5 ميغاواط. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد ضوء مرئي (مثل الأحمر) الصمام الثنائي ليزر أشباه الموصلات ، والذي يستخدم أيضًا على نطاق واسع في أجهزة VCD وأجهزة قراءة الباركود.

يوضح الشكل 1 شكل وحجم الصمام الثنائي لليزر. وهناك ثلاثة أنواع من الهياكل الداخلية.

كما يتضح من الشكل 2 ، يشتمل الصمام الثنائي لليزر على جزأين: الجزء الأول هو جزء انبعاث الليزر (والذي يمكن تمثيله بواسطة LD) ، ويتمثل دوره في إصدار الليزر ، كما هو موضح في الشكل 2 القطب (2) ؛ الجزء الثاني هو جزء استقبال الليزر (يمكن تمثيله بواسطة PD) ، ويتمثل دوره في قبول ومراقبة الليزر المنبعث من LD (بالطبع ، إذا لم تتم مراقبة إخراج LD ، يمكن استخدام جزء PD) ، كما هو مبين في الشكل 2 القطب (3) ؛ يشترك هذان الجزءان في قطب كهربائي مشترك (1) ، وبالتالي فإن الصمام الثنائي لليزر له ثلاثة أقطاب.

يتميز الصمام الثنائي بالليزر بمزايا الحجم الصغير ، والوزن الخفيف ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، ودائرة القيادة البسيطة ، والتعديل المريح ، ومقاومة الصدمات الميكانيكية ، ومقاومة الاهتزاز ، ولكنه حساس للغاية للتيار الزائد ، والجهد الزائد ، والتداخل الكهروستاتيكي ، وبالتالي ، في الاستخدام ، انتبه بشكل خاص لعدم جعل معلمات العمل الخاصة بها تتجاوز الحد الأقصى المسموح به ، يمكن استخدام الطريقة على النحو التالي:

(1) يتم تشغيل الصمام الثنائي بالليزر بواسطة مصدر تيار مستمر ثابت.

(2) سلسلة المقاومات الحالية والمكثفات الالتفافية المتوازية على دائرة قطب الليزر.

(3) نظرًا لأن درجة حرارة الصمام الثنائي لليزر ستزيد من القيمة الحالية المتدفقة من خلاله ، يجب استخدام تدابير تبديد الحرارة اللازمة لضمان عمل الجهاز في نطاق درجة حرارة معينة.

(4) من أجل تجنب تلف الانهيار الناجم عن الصمام الثنائي الليزري بسبب الجهد العكسي المفرط ، يمكن أن يكون الصمام الثنائي السليكوني سريعًا بالتوازي العكسي عند كلا الطرفين.

2. طريقة الكشف

(1) طريقة قياس المقاومة: قم بإزالة الصمام الثنائي لليزر وقياس قيم المقاومة الموجبة والعكسية بمقياس متعدد R × 1k أو R × 10k. عادة ، تتراوح قيمة المقاومة الأمامية بين 20 و 40 كيلو أوم ، وقيمة المقاومة العكسية هي اللانهاية. إذا تم قياس قيمة المقاومة الإيجابية لتتجاوز 50kΩ ، فهذا يشير إلى أن أداء الصمام الثنائي لليزر قد انخفض. إذا كانت قيمة المقاومة الأمامية المقاسة أكبر من 90 كيلو أوم ، فهذا يشير إلى أن الصمام الثنائي قد تقدم في السن بشكل خطير ولم يعد من الممكن استخدامه.

(2) طريقة قياس التيار: استخدم مقياسًا متعددًا لقياس انخفاض الجهد عند طرفي مقاوم الحمل في دائرة محرك الصمام الثنائي بالليزر ، ثم قم بتقدير القيمة الحالية المتدفقة عبر الأنبوب وفقًا لقانون أوم ، عندما يتجاوز التيار 100 مللي أمبير ، إذا تم تعديل مقياس جهد طاقة الليزر ، ولم يتغير التيار بشكل كبير ، فيمكن الحكم على الصمام الثنائي لليزر على أنه تقدم في السن بشكل خطير. إذا خرج التيار عن السيطرة ، فهذا يعني أن التجويف البصري لصمام الليزر الثنائي قد تعرض للتلف.

3. المسائل التي تحتاج إلى الاهتمام

قد يتسبب الليزر المنبعث من الصمام الثنائي لليزر في تلف العين البشرية. عندما يعمل الصمام الثنائي ، يُمنع تمامًا النظر مباشرة إلى وجهه النهائي ، وعدم النظر مباشرة إلى الليزر من خلال العدسة ، وعدم مراقبة الليزر من خلال المرآة.

⑵ يحتاج الجهاز إلى مصدر طاقة محرك مناسب ، ويجب ألا يتجاوز التيار العكسي الفوري 2uA ، ويجب ألا يتجاوز الجهد العكسي 3 فولت ، وإلا فإنه سيتلف الجهاز. تدابير لمنع تدفق التيار عند تشغيل وإيقاف تشغيل مصدر الطاقة. عند اختبار دائرة السائق باستخدام راسم الذبذبات ، افصل مصدر الطاقة ثم قم بتوصيل مسبار راسم الذبذبات. إذا تم اختبار المسبار أثناء تشغيله ، فقد يتلف الجهاز بسبب تدفق التيار.

⑶ يجب تخزين الجهاز أو العمل في بيئة نظيفة.

⑷ سيؤدي العمل عند درجة حرارة أعلى إلى زيادة تيار العتبة ، وانخفاض تردد التحويل ، وتسريع شيخوخة الجهاز. عند ضبط الإدخال البصري ، يجب الكشف عن مقياس الطاقة الضوئية لمنع تجاوز الخرج المقنن الكبير.

⑸ إذا كانت طاقة الخرج أعلى من المعلمة المحددة ، فسوف تسرع من تقادم المكون.

تحتاج الآلة إلى التسخين الكامل أو الاستخدام في ظل ظروف التبريد ، ويتم التحكم بدقة في درجة حرارة الصمام الثنائي لليزر أقل من 20 درجة لضمان الحياة.

الصمام الثنائي هو جهاز حساس للكهرباء الساكنة ، ولا يمكن استخدامه إلا عندما يكون جسم الإنسان في حالة جيدة. يمكن استخدام الأساور المضادة للكهرباء الساكنة.

⑻ يتأثر الطول الموجي الناتج لليزر بتيار العمل وتبديد الحرارة ، لذلك من الضروري الحفاظ على ظروف تبديد الحرارة الجيدة وتقليل درجة حرارة قلب الأنبوب عند العمل. تمت إضافة المشتت الحراري لمنع الصمام الثنائي لليزر من الارتفاع بشكل كبير أثناء التشغيل.

معلومات الاتصال:

إذا كانت لديك أية أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا ومتطلباتنا ، سوف نتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.