半导体激光器（参考）.pptVIP

* * * * * * 从黑白显示技术到彩色显示技术，再到目前的数字高清晰度显示技术，人类已历经三次显示技术革命。那么，谁将掀起下一次显示技术革命呢？专家说，下一代显示技术的天下可能属于正在兴起的激光显示技术。 　　上世纪末，数字显示技术的应用，如数字高清电视等产品，大大提高了彩色显示技术的清晰度。不过，在这场数字高清革命中，色彩显示效果并未得到提升，数字高清显示器仅能显示33％的人眼能够识别的颜色种类。中科院光电研究院毕勇研究员日前向新华社记者介绍说，目前正在全球兴起的激光全色显示技术，可以显示出人眼能识别的颜色种类的90％，从而真实地再现客观世界的丰富色彩。因此，科学界认为，激光全色显示技术有望带来“人类视觉史上的下一场革命”。 * OLED 半导体激光刻字机 脉冲激光打标机 激光打印机 激光切割雕刻机 激光焊机（图）模具激光烧焊机 激光打孔机 激光灯 激光表演 激光金属焊接机 激光角度测量仪 激光拉曼光谱仪 激光笔 分辨瞄准仪 激光投线仪 激光指向仪 激光定位准直仪 条形码 光驱 CD机 激光头 医用半导体激光器 激光外科 半导体激光治疗机 阿波罗登月探测 激光雷达 机载激光武器 激光制导 反舰巡航导弹 战斧式陆射巡航导弹 激光枪 激光炮 激光武器 激光武器 激光武器 美国波音公司用于反导的机载激光武器系统。 脉冲激光测距利用了激光的方向性强、能量时空相对集中的优点。脉冲激光测距在有反射器的情况下(见下图，在2处装有反射器)，可以达到极远的测程。 在1处产生的激光，经过待测的路程射向2处。在2处装有向1处反射的装置，1处至2处间的距离D是待测的。如果在1处有一种装置，它能够测出脉冲激光从1处到达2处再返回1处所需要的时间t，则 D=ct/2 式中 c 为光的传播速度。 应用举例－－脉冲激光测距 图：脉冲激光测距原理图 它由脉冲激光发射系统、接收系统、控制电路、时钟脉冲振荡器以及计数显示电路等组成 图: 脉冲激光测距的方框图 由光电器件5得到的电脉冲，经放大器7以后，输出一定形状的负脉冲至控制电路8。由参考信号产生的负脉冲A(图 (d))经控制电路8去打开电子门12。这时振荡频率一定的时钟振荡器11产生的时钟脉冲，可以通过电子门12进入计数显示电路13，计时开始。当反射回来经整形后的测距信号B到来时，关闭电子门12，计时停止。计数和显示的脉冲数如图 (g)所示。从计时开始到计时停止的时间正比于参考信号与测距信号之间的时间。 图：脉冲矩形波形图 图: 脉冲激光测距的方框图 中国工程院院士许祖彦讲解激光显示技术 激光显示 Hologram 三维显示技术 正在研发基于旋转屏幕和多个微型投影光学系统的体像元真三维立体显示器。 三维显示技术 已研制成功无需任何辅助设备即能观察到具有深度感的立体影像的斜光栅立体显示器。 * * * §2.2　半导体激光器 ● 2.2.1 光学谐振腔与激光器的阈值条件 ● 2.2.2 半导体激光器的结构 ● 2.2.3 半导体激光器特性 ● 2.2.4 LD的应用 　　半导体激光器是以直接带隙半导体材料构成的PN结或PIN结为工作物质的一种小型化激光器。其工作原理是受激辐射，利用半导体物质在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈、产生光的辐射放大，输出激光。 　　半导体激光工作物质有几十种，目前已制成激光器的半导体材料有砷化稼（GaAs）、砷化铟（InAs）、氮化镓（GaN）、锑化铟（InSb）、硫化镉（Cds）、蹄化镉（CdTe）、硒化铅（PbSe）、啼化铅（PhTe）、铝镓砷（A1xGaAs）、铟磷砷（In-PxAs）等。 　　半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。 　　半导体激光器的激励方式主要有电注人式、光泵浦式和高能电子束激励式三种。绝大多数半导体激光器的激励方式是电注人，即给PN结加正向电压，以使在结平面区域产生受激发射，也就是说是个正向偏置的二极管，因此半导体激光器又称为半导体激光二极管。对半导体来说，由于电子是在各能带之间进行跃迁，而不是在分立的能级之间跃迁，所以跃迁能量不是个确定值，这使得半导体激光器的输出波长分布在一个很宽的范围上。它们所发出的波长在0.3-34μm之间。其波长范围决定于所用材料的能带间隙，最常见的是AlGaAs双异质结激光器，其输出波长为750-890