귀하에게 적합한 레이저 다이오드를 선택하는 방법은 무엇입니까?

일반 발광 다이오드와 일반 발광 다이오드의 차이점레이저 다이오드

발광 원리의 차이점:
LED는 활성 영역에 주입된 캐리어의 자연 방출 재결합을 이용해 빛을 방출하는 반면, LD는 유도 방출 재결합을 통해 빛을 방출합니다. 발광 다이오드에서 방출되는 광자의 방향과 위상은 무작위인 반면, 레이저 다이오드에서 방출되는 광자는 동일한 방향과 위상을 갖습니다.

LED는 Light Emitting Diode(발광 다이오드)의 약자입니다. 가전제품의 표시등, 자동차의 후방 김서림 방지등 등 일상생활에서 널리 볼 수 있습니다. LED의 가장 두드러진 특징은 긴 수명과 높은 광전 변환 효율입니다. 기본적으로 일부 반도체 재료의 PN 접합에서는 주입된 소수 캐리어가 다수 캐리어와 재결합할 때 과잉 에너지가 빛의 형태로 방출되어 전기 에너지가 직접 빛 에너지로 변환됩니다. PN 접합에 역전압을 인가하면 소수 캐리어의 주입이 어려워 빛을 내지 못한다. 주입 전계발광(Injection Electroluminescent)의 원리를 이용하여 만들어진 이러한 종류의 다이오드를 발광다이오드(Light Emitting Diode)라고 하며, 흔히 LED로 알려져 있다.

LD는 Laser Diode의 영어 약어입니다. 레이저 다이오드의 물리적 구조는 발광 다이오드의 접합부 사이에 광활성 반도체 층을 배치하는 것입니다. 끝 표면은 연마 후 부분적으로 반사되어 광학 공명 공동을 형성합니다. 순방향 바이어스의 경우 LED 접합은 빛을 방출하고 광 공동과 상호 작용하여 접합에서 단일 파장의 빛 방출을 더욱 자극합니다. 이 조명의 물리적 특성은 재료에 따라 다릅니다. 반도체 레이저 다이오드의 작동 원리는 이론적으로 가스 레이저의 작동 원리와 동일합니다. 레이저 다이오드는 컴퓨터의 CD 드라이브 및 레이저 프린터의 프린트 헤드와 같은 저전력 광전자 장치에 널리 사용됩니다.

둘 사이에는 원리, 아키텍처 및 성능에 차이가 있습니다.
(1) 작동 원리의 차이: LED는 활성 영역에 주입된 캐리어의 자연 방출 재결합을 통해 빛을 방출하는 반면, LD는 유도 방출 재결합을 통해 빛을 방출합니다.
(2) 구조의 차이점: LD에는 광학 공명 공동이 있어 생성된 광자가 공동 내에서 진동하고 증폭할 수 있지만 LED에는 공명 공동이 없습니다.
(3) 성능의 차이: LED는 임계값 특성을 갖지 않으며, 스펙트럼 밀도는 LD보다 몇 배 더 높습니다. LED의 광 출력은 작고 발산 각도는 큽니다.

레이저 다이오드의 구조 및 작동 원리 소개
레이저 다이오드의 물리적 구조는 발광 다이오드의 접합부 사이에 광활성 반도체 층을 배치하는 것입니다. 끝 표면은 연마 후 부분적으로 반사되어 광학 공명 공동을 형성합니다. 순방향 바이어스의 경우 LED 접합은 빛을 방출하고 광 공동과 상호 작용하여 접합에서 단일 파장의 빛 방출을 더욱 자극합니다. 이 조명의 물리적 특성은 재료에 따라 다릅니다.

반도체 레이저 다이오드의 작동 원리는 이론적으로 가스 레이저의 작동 원리와 동일합니다. 그림 1(b)는 레이저 다이오드의 대표적인 기호이다. 레이저 다이오드는 컴퓨터의 광학 디스크 드라이브 및 레이저 프린터의 프린트 헤드와 같은 저전력 광전자 장치에 널리 사용됩니다.

레이저 다이오드의 간단한 원리
반도체의 빛 방출은 일반적으로 캐리어의 재결합으로 인해 발생합니다. 반도체의 PN 접합에 순방향 전압이 인가되면 PN 접합 장벽이 약해져서 N 영역에서 PN 접합을 거쳐 P 영역으로 전자가 주입되고, P 영역에서 PN 접합을 거쳐 정공이 주입되게 됩니다. N 지역으로 들어갑니다. 평형 상태의 전자와 정공은 재결합하여 파장이 λ인 광자를 방출합니다. 공식은 다음과 같습니다.

λ=hc/Eg (1)
공식에서: h - 플랑크 상수; c - 빛의 속도; 예 - 반도체의 밴드갭 폭.

위에서 언급한 전자와 정공의 자발적인 재결합으로 인해 빛이 방출되는 현상을 자연방출이라고 합니다. 자연 방출에 의해 생성된 광자가 반도체를 통과할 때 방출된 전자-정공 쌍 근처를 통과하면 자극을 받아 재결합하여 새로운 광자를 생성할 수 있습니다. 이 광자는 여기된 캐리어가 재결합하여 새로운 광자를 방출하도록 유도합니다. 이 현상을 방사선의 유도방출이라고 합니다. 주입된 전류가 충분히 크면 열평형 상태와 반대되는 캐리어 분포가 형성됩니다. 즉, 입자 수가 반전됩니다. 활성층의 많은 수의 캐리어가 반전되면 자연 방출에 의해 생성된 소량의 광자가 공진 공동의 양쪽 끝에서 상호 반사로 인해 유도 방사선을 생성하여 주파수 선택 공진의 양의 피드백을 일으키거나 에서 이득을 얻습니다. 특정 주파수. 이득이 흡수 손실보다 크면 좋은 스펙트럼 선을 가진 간섭성 빛(레이저)이 PN 접합에서 방출될 수 있습니다. 이것이 레이저 다이오드의 간단한 원리이다.

귀하에게 적합한 레이저 다이오드를 선택할 때 다음 단계를 따르십시오.
응용 분야 요구 사항 결정: 레이저 다이오드가 필요한 응용 분야를 식별합니다. 레이저 절단, 레이저 마킹, 레이저 측정 또는 기타 응용 분야에 사용됩니까? 다양한 응용 분야에는 레이저 출력, 파장 및 특성에 대한 특정 요구 사항이 있습니다.
기술 매개변수 이해: 출력 전력, 파장 범위, 발산, 작동 온도 등을 포함한 레이저 다이오드의 기술 매개변수 표를 확인합니다. 응용 분야 요구 사항에 따라 적절한 매개변수 범위를 선택합니다.
경제적 요인 고려: 예산에 따라 비용 요인을 고려합니다. 레이저 다이오드의 가격은 전력, 품질 및 특성과 관련이 있습니다. 필요한 성능과 예산을 따져보고 가장 가성비가 좋은 제품을 선택하세요.
고객 리뷰 및 권장 사항 참조: 특히 유사한 애플리케이션의 경우 다른 사용자의 리뷰 및 권장 사항을 확인하세요. 이는 실제 응용 분야에서 다양한 브랜드 또는 레이저 다이오드 모델의 성능과 신뢰성을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
전문가의 조언을 구하세요. 레이저 기술에 익숙하지 않거나 특별한 요구 사항이 있는 경우 레이저 분야의 전문 엔지니어나 공급업체에 문의하는 것이 좋습니다. 이들은 귀하의 특정 요구 사항에 따라 전문적인 조언과 기술 지원을 제공할 수 있습니다.
공급 신뢰성 고려: 평판이 좋고 신뢰할 수 있는 공급망을 갖춘 레이저 공급업체를 선택하세요. 안정적인 제품 품질과 적시 기술 지원을 보장합니다.
실험 및 테스트 수행: 선택한 레이저 다이오드 모델을 기반으로 실험 및 테스트를 수행하여 성능이 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 필요한 경우 먼저 평가를 위해 소량의 샘플을 구매해 볼 수 있습니다.

위의 요소를 고려하면 필요한 레이저 다이오드 사양을 보다 정확하게 결정하고 응용 분야에 적합한 레이저 다이오드를 선택할 수 있습니다. 동시에 보다 자세한 기술 지원 및 제안을 위해서는 당사나 전문 엔지니어에게 문의하는 것이 좋습니다.

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