Diod laser (LD) dan photodiodes (PD) berbeza dalam prinsip, struktur, aplikasi, dan ciri -ciri kerja mereka.
1. Prinsip kerja
Laser Diod (LD) % 3a
Prinsip: A Diod laseradalah peranti semikonduktor yang memancarkan cahaya melalui prosespelepasan yang dirangsang. Apabila arus elektrik disuntik ke dalam diod, elektron dan lubang rekombin di kawasan aktif semikonduktor, memancarkan foton. Foton ini merangsang pelepasan lebih banyak foton, dan melalui mekanisme maklum balas optik (seperti cermin atau rongga resonan), rasuk cahaya yang koheren (laser) dihasilkan.
Ciri -ciri utama:
Monokromatik: Lampu output hampir satu gelombang panjang.
Koheren: Gelombang cahaya yang dipancarkan mengekalkan hubungan fasa yang konsisten.
Arah: Rasuk laser sangat berarah, dengan sudut perbezaan sempit.
Photodiode (PD):
Prinsip: A Fotodiodberoperasi berdasarkanKesan PhotovoltaicatauKesan Photoconductive. Apabila foton cahaya memukul bahan semikonduktor (biasanya di persimpangan PN), mereka menggembirakan elektron, mencipta pasangan elektron. Pembawa caj ini dipisahkan oleh medan elektrik dalaman, menghasilkan arus elektrik atau voltan yang berkadar dengan intensiti cahaya.
Ciri -ciri utama:
Kesan Photovoltaic: Dalam bias sifar, cahaya menjana voltan merentasi photodiode.
Kesan Photoconductive: Dalam kecenderungan terbalik, photodiode menghasilkan fotokat yang berkadar dengan intensiti cahaya insiden.
2. Fungsi dan aplikasi
Laser Diod (LD) % 3a
Fungsi: Fungsi utama aDiod laseradalah untuk memancarkanCahaya yang koheren(laser), sering digunakan dalam sistem komunikasi, sensor, dan teknologi pengimejan. Dengan menyesuaikan arus elektrik, kuasa output diod laser boleh dikawal.
Aplikasi:
Komunikasi optik: Diod laser digunakan sebagai sumber cahaya dalam sistem komunikasi gentian optik, di mana isyarat elektrik ditukar menjadi isyarat optik untuk penghantaran jarak jauh.
Pencetak laser: Dalam pencetak laser, diod laser mengimbas imej ke drum untuk membuat corak yang dikenakan untuk pemendapan toner.
Pengimbas kod bar: Diod laser digunakan dalam pengimbas kod bar, di mana rasuk laser membaca kod bar dengan mencerminkan cahaya dari kod bercetak.
Lidar (pengesanan cahaya dan mulai): Digunakan dalam rangefinder laser dan sistem pemetaan, di mana denyutan laser dipancarkan dan masa refleksi mereka diukur untuk mengira jarak.
Aplikasi perubatan: Digunakan dalam pembedahan laser, dermatologi, dan rawatan mata untuk ketepatan dan output cahaya terkawal mereka.
Pencahayaan dan paparan laser: Diod laser digunakan dalam pencahayaan ketepatan tinggi, teknologi paparan, dan projektor laser.
Fotodiod (PD) % 3a
Fungsi: A Photodiodedireka untukmengesan cahayadan menukarnya menjadi isyarat elektrik. Ia biasanya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan pengesanan dan pengukuran intensiti cahaya, seperti dalam sistem komunikasi atau sensor cahaya.
Aplikasi:
Komunikasi optik: Photodiodes digunakan dalam penerima optik untuk mengesan dan menukar isyarat optik kembali ke isyarat elektrik dalam sistem komunikasi gentian optik.
Spektroskopi: Dalam spektroskopi optik, photodiodes menukar cahaya menjadi isyarat elektrik untuk analisis pelbagai panjang gelombang.
Sistem pengimejan: Digunakan dalam kamera digital, penglihatan malam, dan peranti pengimejan lain di mana cahaya ditukar menjadi imej digital.
Pengesanan inframerah: Photodiodes biasanya digunakan untuk mengesan cahaya inframerah dalam aplikasi seperti penerima kawalan jauh dan sensor IR.
Instrumen perubatan: Dalam aplikasi perubatan seperti pulse oximeters (mengukur tahap oksigen darah), fotodiod digunakan untuk mengesan penyerapan cahaya oleh darah.
Pemantauan alam sekitar: Photodiodes digunakan dalam sensor cahaya untuk mengesan tahap cahaya ambien dan keadaan persekitaran.
3. Ciri -ciri output dan tindak balas cahaya
Laser Diod (LD) % 3a
Output cahaya: Diod laser memancarkancahaya laser, yang mempunyai:
Monokromatisiti: Cahaya yang dihasilkan oleh diod laser adalah hampir satu gelombang panjang, menjadikannya sesuai untuk aplikasi ketepatan tinggi.
Koheren: Cahaya yang dipancarkan adalah koheren, yang bermaksud gelombang depan berada dalam fasa antara satu sama lain, yang membawa kepada rasuk yang stabil dan fokus.
Arah: Diod laser mempunyai output yang sangat berarah dengan sudut perbezaan yang sangat kecil, yang membolehkan rasuk laser tetap fokus pada jarak yang jauh.
Kecerahan: Cahaya laser jauh lebih cerah daripada cahaya LED, kerana ia sangat fokus dalam rasuk sempit.
Fotodiod (PD) % 3a
Tindak balas ringan: Photodiodes menjanaisyarat elektrik(semasa atau voltan) apabila terdedah kepada cahaya:
Perkadaran: Arus yang dihasilkan adalah berkadar terus dengan intensiti cahaya insiden, menjadikannya sesuai untuk mengukur dan mengesan pelbagai tahap cahaya.
Tindak balas pantas: Photodiodes mempunyai masa tindak balas yang sangat cepat, yang menjadikannya sesuai untuk komunikasi optik berkelajuan tinggi dan sistem pengesanan cahaya cepat.
Tindak balas spektrum: Julat spektrum photodiode bergantung kepada bahan yang digunakan. Sebagai contoh, fotodiod silikon biasanya bertindak balas terhadap cahaya yang kelihatan dan dekat inframerah, manakala photodiodes indium galium arsenide (InGaAs) dapat mengesan cahaya dalam spektrum inframerah.
4. Struktur dan reka bentuk
Laser Diod (LD) % 3a
Struktur: Diod laser biasa terdiri daripada beberapalapisan semikonduktordengan bandgap yang berbeza, yang direka untuk mewujudkan rantau pemancar cahaya yang berkesan (rantau aktif). Reka bentuk yang paling biasa adalahHeterostructuredi mana bahan -bahan dengan bandgap tenaga yang berbeza digunakan untuk mengawal aliran pembawa dan menggalakkan pelepasan cahaya.
Rongga resonan: Diod laser sering menggunakan arongga resonandengan cermin atau mencerminkan permukaan pada setiap hujung untuk mencerminkan cahaya dan menguatkannya dalam peranti.
Mekanisme penyejukan: Kerana haba yang dihasilkan semasa operasi, diod laser biasanya memerlukan aTenggelam habaatau penyejukan aktif untuk mengekalkan prestasi yang stabil.
Photodiode (PD):
Struktur: Photodiode biasanya terdiri daripada aPN Junctionatau aStruktur pin.
PN Persimpangan: Bentuk paling mudah photodiode, di mana semikonduktor P-jenis dan N-jenis disatukan. Ini adalah perkara biasa dalam aplikasi kuasa rendah.
Persimpangan pin: Struktur yang lebih maju, di manaintrinsik (i)Lapisan semikonduktor diapit di antara lapisan P-jenis dan N-jenis, memberikan prestasi yang lebih baik dari segi masa dan kecekapan tindak balas, terutamanya dalam aplikasi berkelajuan tinggi.
Pembungkusan: Photodiodes biasanya dibungkusTO-CANataucip-on-boardKonfigurasi, bergantung kepada permohonan.
5. Ciri -ciri elektrik
Laser Diod (LD) % 3a
Ciri -ciri semasa: Diod laser beroperasi di atas asemasa ambangItu diperlukan untuk mula memancarkan cahaya laser. Di bawah ambang ini, diod berkelakuan seperti LED, memancarkan cahaya yang tidak sepatutnya. Sebaik sahaja arus melebihi ambang, pelepasan laser koheren bermula.
Semasa ambang: Ini adalah arus minimum di mana diod laser mula memancarkan cahaya koheren. Jika arus terlalu rendah, peranti memancarkan cahaya yang tidak sepatutnya; Jika terlalu tinggi, diod mungkin terlalu panas.
Ciri -ciri voltan: Diod laser biasanya beroperasi divoltan yang lebih tinggi(1.5V hingga 3.5V) berbanding LED biasa. Voltan stabil apabila arus ambang melebihi.
Fotodiod (PD) % 3a
Ciri -ciri semasa: Photodiodes menghasilkan aPhotocurrentItu berkadar terus dengan intensiti cahaya insiden.
Bias terbalik: Dalam kecenderungan terbalik, photodiodes mempamerkan kepekaan yang lebih tinggi dan masa tindak balas yang lebih cepat. Potret yang dihasilkan adalah berkadar dengan intensiti cahaya, dan arus diod hampir tetap untuk intensiti cahaya yang diberikan.
Bias sifar: Sesetengah photodiodes boleh beroperasi pada bias sifar, di mana fotokat dihasilkan tanpa voltan luaran. Ini adalah perkara biasa dalam aplikasi kuasa rendah.
Ciri -ciri voltan: Photodiodes sering beroperasi diBias terbalikUntuk memaksimumkan fotokopulasi dan meminimumkan arus gelap. Voltan terbalik dapat meningkatkan kelajuan tindak balas dan kepekaan.
Alamat kami
Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, Daerah Xihu, Hangzhou, China
Nombor telefon
0086 181 5840 0345
E-mel
info@brandnew-china.com
