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詳解激光二極管的結構和使用注意事項

發布時間:2018-08-24 責任編輯:lina

【導讀】眾所周知,激光技術已深入到國民經濟和國防建設的各個領域。光盤(CD)的巨大市場驅動著半導體激光器的技術發展,紅光半導體激光二極管的誕生又將激光技術推向新的發展階段。目前,世界上有眾多的廠家紛紛開發生產激光二極管,如NEC、日立、索尼、三菱、飛利浦和美國的Laser Max等。激光二極管產品按波長和功率分類已形成系列,并繼續向短波和大功率發展。
 
眾所周知,激光技術已深入到國民經濟和國防建設的各個領域。光盤(CD)的巨大市場驅動著半導體激光器的技術發展,紅光半導體激光二極管的誕生又將激光技術推向新的發展階段。目前,世界上有眾多的廠家紛紛開發生產激光二極管,如NEC、日立、索尼、三菱、飛利浦和美國的Laser Max等。激光二極管產品按波長和功率分類已形成系列,并繼續向短波和大功率發展。
 
由激光二極管配以光學和冷卻系統構成的小型紅光半導體激光器(光源),正被大量用于激光教鞭、條形碼閱讀器、激光打印機、視頻光盤和測量儀器的瞄準指示等方面。由于其體積小,重量輕,壽命長(4 × 104h以上),價格不高,又可用電池直接驅動,特別適用于隧道礦井、野外作業及生產現場等方面,因而大有取代紅光波段的氦氖氣體激光器之勢。
 
下面以TOLD9211二極管為例,簡要介紹一下其構造和使用注意事項。
 
構造與工作過程

(1)構造
 
半導體激光二極管 TOLD9211 的工作波長為 670mm,屬于可見光范疇,故又稱為紅光半導體激光二極管。其外形如圖1(a)所示,內部構造如圖1(b)所示,電氣圖形符號如圖1(c)所示。射出激光的VD1的陰極電極與引腳①相連,陽極及管殼與引腳②連接。除此之外,與VD1一起還有一個接收其激光的光電二極管VD2,其陰極與陽極分別由引腳②和③引出。
 
詳解激光二極管的結構和使用注意事項
 
圖1  激光二極管的外形、結構及電氣圖形符號
 
(2)工作過程
 
激光二極管的工作過程如圖2所示,對VD1來說是正向接法,對VD2來說是反向接法,引腳②接正電位;與VD1串聯的限流電阻R控制 VD1的工作電流 Iop,也就是控制管子的發光功率;VD2受光后轉換出的光電流 Im在串聯電阻 R′上的電壓信號反映出發射光功率的大小,因此添加反饋控制電路即可達到穩定輸出光功率的目的。VD1和VD2封在一個管殼內是激光二極管的特點。
 
使用注意事項
 
① 防靜電:在拿取管子或焊接引腳時,手一定要帶上接地腕帶(腕帶串接1MΩ 電阻接地,如圖3所示,防止人體所帶靜電擊壞管子。
 
詳解激光二極管的結構和使用注意事項

圖2  激光二極管的工作過程
 
詳解激光二極管的結構和使用注意事項
圖3  取用激光二極管注意事項
 
② 焊接:焊接時,電烙鐵的外殼應接地,最好將電源插頭從插座上拔下來。焊接時間要短(最大焊接溫度260℃,焊接時間小于5s),一次焊不牢隔一定時間后可再焊一次。
 
③ 工作電流:調整時不要使其超過最大值,亦不能有過沖電流。防止調整中的斷線情況,否則會燒壞管子。交、直流工作均可,但峰值均不得超過最大值。
 
④ 如不需監控輸出,亦可不用VD2。
 
⑤ 防止激光光束傷害眼睛:激光器工作時,不得直接或通過反射觀看光源,否則會傷害眼睛。按國際慣例,激光器上應粘貼警告標簽。
 
 
 

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