Лазерните диоди (LD) и фотодиодите (PD) се различават по своите работни принципи, структури, приложения и характеристики.
1. Принцип на работа
Лазерен диод (LD):
Принцип: A Лазерен диоде полупроводниково устройство, което излъчва светлина през процеса настимулирани емисии. Когато електрическият ток се инжектира в диода, електроните и дупките се рекомбинират в активната област на полупроводника, излъчвайки фотони. Тези фотони стимулират излъчването на повече фотони и чрез оптични механизми за обратна връзка (като огледала или резонансни кухини) се генерира кохерентен лек лъч (лазер).
Основни характеристики:
Монохроматичен: Изходната светлина е почти една дължина на вълната.
Съгласуван: Излъчваните светлинни вълни поддържат последователна фазова връзка.
Посока: Лазерният лъч е силно насочен, с тесен ъгъл на дивергенция.
Фотодиод (PD):
Принцип: A Фотодиодоперира въз основа наФотоволтаичен ефектилиФотопроводим ефект. Когато леките фотони удариха полупроводниковия материал (обикновено на PN възел), те възбуждат електрони, създавайки двойки електронни дупки. Тези носители на заряд са разделени от вътрешно електрическо поле, генерирайки електрически ток или напрежение, което е пропорционално на интензитета на светлината.
Основни характеристики:
Фотоволтаичен ефект: В нула пристрастие светлината генерира напрежение през фотодиода.
Фотопроводим ефект: В обратното отклонение, фотодиодът генерира фотострумент, който е пропорционален на интензитета на падащата светлина.
2. Функция и приложения
Лазерен диод (LD):
Функция: Основната функция на aЛазерен диоде да се излъчвасъгласувана светлина(Лазер), често се използва в комуникационни системи, сензори и технологии за изображения. Чрез регулиране на електрическия ток може да се контролира изходната мощност на лазерния диод.
Приложения:
Оптична комуникация: Лазерните диоди се използват като източници на светлина в оптични комуникационни системи, където електрическите сигнали се преобразуват в оптични сигнали за предаване на дълги разстояния.
Лазерни принтери: В лазерните принтери лазерният диод сканира изображението върху барабана, за да създаде зареден модел за отлагане на тонер.
Скенери за баркод: Лазерните диоди се използват в скенери за баркод, където лазерният лъч чете баркодите, като отразява светлината от отпечатаните кодове.
Лидар (Откриване и диапазон на светлина): Използвани в лазерните обхвата и системите за картографиране, където се излъчват лазерни импулси и времето им за отражение се измерва за изчисляване на разстоянията.
Медицински приложения: Използва се при лазерна хирургия, дерматология и лечение на очите за тяхната прецизност и контролирана светлина.
Лазерно осветление и дисплеи: Лазерните диоди се използват при високоточно осветление, технологии за показване и лазерни проектори.
Фотодиод (PD):
Функция: A Фотодиоде проектиран даоткрийте светлинаи го преобразува в електрически сигнал. Обикновено се използва в приложения, изискващи откриване и измерване на интензивността на светлината, като например в комуникационни системи или светлинни сензори.
Приложения:
Оптична комуникация: Фотодиодите се използват в оптични приемници за откриване и преобразуване на оптични сигнали обратно в електрически сигнали в оптични комуникационни системи.
Спектроскопия: В оптичната спектроскопия фотодиодите превръщат светлината в електрически сигнал за анализ на различни дължини на вълната.
Системи за изображения: Използва се в цифрови камери, нощно виждане и други устройства за изображения, където светлината се преобразува в цифрово изображение.
Инфрачервено откриване: Фотодиодите обикновено се използват за откриване на инфрачервена светлина в приложения като приемници за дистанционно управление и IR сензори.
Медицински инструменти: В медицински приложения като импулсни окситери (измерване на нивата на кислород в кръвта), фотодиодите се използват за откриване на абсорбция на светлина чрез кръв.
Мониторинг на околната среда: Фотодиодите се използват в светлинни сензори за откриване на нивата на околната светлина и условията на околната среда.
3. Характеристики на светлинния изход и реакция
Лазерен диод (LD):
Лек изход: Лазерните диоди излъчватЛазерна светлина, което има:
Монохроматичност: Светлината, произведена от лазерен диод, е почти една дължина на вълната, което я прави идеален за приложения с висока точност.
Съгласуваност: Излъчената светлина е съгласувана, което означава, че вълновите фронти са във фаза една с друга, което води до стабилен и фокусиран лъч.
Насоченост: Лазерните диоди имат силно насочен изход с много малък ъгъл на дивергенция, който позволява на лазерния лъч да остане фокусиран на дълги разстояния.
Яркост: Лазерната светлина е много по -ярка от LED светлина, тъй като е силно фокусирана в тесен лъч.
Фотодиод (PD):
Светлинен отговор: Фотодиодите генерирателектрически сигнал(ток или напрежение), когато са изложени на светлина:
Пропорционалност: Генерираният ток е пряко пропорционален на интензитета на падащата светлина, което ги прави подходящи за измерване и откриване на различни нива на светлина.
Бърз отговор: Фотодиодите имат много бързо време за реакция, което ги прави подходящи за високоскоростни оптични комуникации и системи за бързо откриване на светлина.
Спектрален отговор: Спектралният обхват на фотодиода зависи от използвания материал. Например, силиконовите фотодиоди обикновено реагират на видима и близка инфрачервена светлина, докато фотодиодите на индий галий арсенид (INGAAS) могат да открият светлина в инфрачервения спектър.
4. Структура и дизайн
Лазерен диод (LD):
Структура: Типичният лазерен диод се състои от няколкоПолупроводникови слоевес различни ленти, които са предназначени да създадат ефективен регион за излъчване на светлина (активен регион). Най -често срещаният дизайн е aхетероструктуракъдето материалите с различни енергийни ленти се използват за контрол на потока на носители и насърчаване на емисиите на светлина.
Резонансна кухина: Лазерните диоди често използват aрезонансна кухинас огледала или отразяващи повърхности във всеки край, за да отразява светлината и да я усилва в устройството.
Механизъм за охлаждане: Поради топлината, генерирана по време на работа, лазерните диоди обикновено изискват aрадиаторили активно охлаждане, за да се поддържа стабилна производителност.
Фотодиод (PD):
Структура: Фотодиодът обикновено се състои от aPN възелили aСтруктура на щифта.
PN кръстовище: Най-простата форма на фотодиод, където се присъединяват P-тип и N-тип полупроводник. Това е често срещано при приложения с ниска мощност.
ПИН КРЪЛ: По -напреднала структура, където anВътрешно (i)Полупроводниковият слой се прихваща между P-тип и N-тип слоеве, осигурявайки по-добри показатели по отношение на времето и ефективността на реакцията, особено при високоскоростни приложения.
Опаковане: Фотодиодите обикновено се опаковат вTo-canилиЧип на бордаКонфигурации, в зависимост от приложението.
5. Електрически характеристики
Лазерен диод (LD):
Текущи характеристики: Лазерните диоди работят над aПрагов токТова е необходимо, за да започнете да излъчвате лазерна светлина. Под този праг диодът се държи като светодиод, излъчващ несъвместима светлина. След като токът надвишава прага, започва кохерентната лазерна емисия.
Прагов ток: Това е минималният ток, при който лазерният диод започва да излъчва кохерентна светлина. Ако токът е твърде нисък, устройството излъчва несъгласувана светлина; Ако е твърде висок, диодът може да се прегрее.
Характеристики на напрежението: Лазерните диоди обикновено работят напо -високи напрежения(1,5V до 3,5V) в сравнение с обикновените светодиоди. Напрежението е стабилно, след като праговият ток е надвишен.
Фотодиод (PD):
Текущи характеристики: Фотодиодите произвеждат aфототокТова е пряко пропорционално на интензивността на падащата светлина.
Обратни пристрастия: В обратното отклонение фотодиодите проявяват по -висока чувствителност и по -бързи времена на реакция. Генерираният фототок е пропорционален на интензивността на светлината, а токът на диода е почти постоянен за дадена интензивност на светлината.
Нула пристрастия: Някои фотодиоди могат да работят при нулеви пристрастия, където фототокът се генерира без външно напрежение. Това е често срещано при приложения с ниска мощност.
Характеристики на напрежението: Фотодиодите често работят вОбратни пристрастияЗа да увеличите максимално фототока и да сведете до минимум тъмния ток. Обратното напрежение може да повиши скоростта на реакция и чувствителност.
Нашият адрес
Ruiding Mansion, No.200 Zhenhua Rd, окръг Xihu, Hangzhou, Китай
Телефонен номер
0086 181 5840 0345
Електронна поща
info@brandnew-china.com
