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半导体激光器的应用

时间:2021-01-25 来源:新特光电 访问量:1064

半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域,已成为当今光电子科学的核心技术。由于半导体激光器的体积小、结构简单、输入能量低、寿命较长、易于调制以及价格较低廉等优点,使得它目前在光电子领域中应用非常广泛,已受到世界各国的高度重视。

半导体激光器是以半导体材料为增益介质的激光器,依靠半导体能带间的跃迁发光,通常以天然解理面为谐振腔。因此其具有波长覆盖面广、体积小、结构稳定、抗辐射能力强、泵浦方式多样、成品率高、可靠性好、易高速调制等优势,同时也具有输出光束质量差,光束发散角大,光斑不对称,受到带间辐射的影响导致光谱纯度差、工艺制备难度高的特点。

半导体激光器是成熟较早、进展较快的一类激光器 ,由于它的波长范围宽,制作简单、成本低、易于大量生产,并且由于体积小 、重量轻、寿命长,因此,品种发展快,应用范围广,目前已超过300种 。

在产业和技术方面的应用

光纤通信:半导体激光器是光纤通信系统的唯一实用化光源,光纤通信已成为当代通信技术的主流。

光盘存取:半导体激光已经用于光盘存储器,其最大优点是存储的声音、文字和图像信息量很大。采用蓝、绿激光能够大大提高光盘的存储密。

光谱分析:远红外可调谐半导体激光器已经用于环境气体分析,监测大气污染、汽车尾气等。在工业上可用来监测气相淀积的工艺过程。

光信息处理:半导体激光器已经用于光信息理系统。表面发射半导体激光器二维阵列是光并行处系统的理想光源,将用于计算机和光神经网络。

激光微细工:借助于Q开关半导体激光器产生的高能量超短光冲,可对集成电路进行切割、打孔等。

激光报警器:半导体激光报警器用途甚广,包括防盗报警、水位报警、车距报警等。

激光打印机:高功率半导体激光器已经用于激光打印机。采用蓝、绿激光能够大大提高打印速度和分辨率。

激光条码扫描器:半导体激光条码扫描器已经广泛用于商品的销售,以及图书和档案的管理。

泵浦固体激光器:这是高功率半导体激光器的一个重要应用,采用它来取代原来的氪灯,可以构成全固态激光系统。

高清晰度激光电视:不久的将来,没有阴极射线管的半导体激光电视机可以投放市场,它利用红、蓝、绿三色激光,估计其耗电量比现有的电视机低20%。

在医疗和生命科学研究方面的应用

激光手术治疗:半导体激光已经用于软组织切除,组织接合、凝固和汽化。普通外科、整形外科、皮肤科、泌尿科、妇产科等,均广泛地采用了这项技术。

激光动力学治疗:将对肿瘤有亲合性的光敏物质有选择地聚集于癌组织内,通过半导体激光照射,使癌组织产生活性氧,旨在使其坏死而对健康组织毫无损害。

生命科学研究:使用半导体激光的“光镊”,可以扑捉活细胞或染色体并移至任意位置,已经用于促进细胞合成,细胞相互作用等研究,还可以作为法医取证的诊断技术。

自1962年世界上第一台半导体激光器发明问世以来,半导体激光器发生了巨大的变化,极大地推动了其他科学技术的发展,被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一。近十几年来,半导体激光器的发展更为迅速,已成为世界上发展最快的一门激光技术。

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