Лазерні діоди (LD) та фотодіоди (PD) відрізняються за принципами роботи, структурами, додатками та характеристиками.
1. Принцип роботи
Лазерний діод (LD):
Принцип: A Лазерний діодє напівпровідниковим пристроєм, який випромінює світло через процесстимульовано викиди. Коли електричний струм вводиться в діод, електрони та отвори рекомбіну в активній області напівпровідника, випромінюючи фотони. Ці фотони стимулюють випромінювання більшої кількості фотонів, а також через оптичні механізми зворотного зв'язку (як дзеркала або резонансні порожнини) генерується узгоджений світлий промінь (лазер).
Ключові характеристики:
Монохроматичний: Вихідне світло - це майже одна довжина хвилі.
Узгоджений: Випромінювані світлові хвилі підтримують послідовну фазу.
Спрямований: Лазерний промінь високо спрямований, з вузьким кутом розбіжності.
Фотодіод (PD):
Принцип: A Фотодіодпрацює на основіфотоелектричний ефектабофотопровідний ефект. Коли світлові фотони потрапляють у напівпровідниковий матеріал (як правило, на перехресті PN), вони хвилюють електрони, створюючи пари електронів. Ці носії заряду розділені внутрішнім електричним полем, генеруючи електричний струм або напругу, пропорційний інтенсивності світла.
Ключові характеристики:
Фотоелектричний ефект: У нульовому зміщенні світло генерує напругу через фотодіод.
Фотопровідний ефект: У зворотному зміщенні фотодіод генерує фотострум, пропорційний інтенсивності падаючого світла.
2. Функція та програми
Лазерний діод (LD):
Функціонування: Основна функція aЛазерний діод- це випромінюватицілісне світло(лазер), часто використовується в системах комунікацій, датчиків та технологій візуалізації. Регулюючи електричний струм, можна керувати вихідною потужністю лазерного діода.
Заявки:
Оптичне спілкування: Лазерні діоди використовуються як джерела світла у волоконно-оптичних системах зв'язку, де електричні сигнали перетворюються в оптичні сигнали для передачі на великі відстані.
Лазерні принтери: У лазерних принтерах лазерний діод сканує зображення на барабан, щоб створити заряджену схему для осадження тонера.
Сканери штрих -коду: Лазерні діоди використовуються в сканерах штрих -коду, де лазерний промінь читає штрих -коди, відбиваючи світло від друкованих кодів.
LIDAR (виявлення світла та діапазон): Використовується в лазерних діапазонах та системах картографування, де випромінюються лазерні імпульси, а час їх відображення вимірюється для обчислення відстаней.
Медичні програми: Використовується в лазерній хірургії, дерматології та лікуванні очей для їх точності та контрольованого світла.
Лазерне освітлення та дисплеї: Лазерні діоди використовуються для високоточного освітлення, технологій дисплеїв та лазерних проекторів.
Фотодіод (PD):
Функціонування: A Фотодіодпризначений длявиявити світлоі перетворіть його в електричний сигнал. Він зазвичай використовується в додатках, що вимагають виявлення та вимірювання інтенсивності світла, наприклад, у системах зв'язку або датчиків світла.
Заявки:
Оптичне спілкування: Фотодіоди використовуються в оптичних приймачах для виявлення та перетворення оптичних сигналів назад в електричні сигнали у волоконно-оптичних системах зв'язку.
Спектроскопія: В оптичній спектроскопії фотодіоди перетворюють світло в електричний сигнал для аналізу різних довжин хвиль.
Системи візуалізації: Використовується в цифрових камерах, нічному зорі та інших пристроях візуалізації, де світло перетворюється на цифрове зображення.
Інфрачервоне виявлення: Фотодіоди зазвичай використовуються для виявлення інфрачервоного світла в таких програмах, як приймачі дистанційного керування та ІЧ -датчики.
Медичні інструменти: У таких медичних застосуванні, як пульсові оксиметри (вимірювання рівня кисню в крові) фотодіоди використовуються для виявлення всмоктування світла крові.
Моніторинг навколишнього середовища: Фотодіоди використовуються у датчиках світла для виявлення рівня навколишнього світла та умов навколишнього середовища.
3. Характеристики світла та реакції
Лазерний діод (LD):
Світло: Лазерні діоди випромінюютьЛазерне світло, який має:
Монохроматичність: Світло, що виробляється лазерним діодом,-це майже одна довжина хвилі, що робить його ідеальним для високоточних додатків.
Узгодженість: Випромінюване світло є узгодженим, тобто хвильові фронти знаходяться у фазі між собою, що призводить до стабільного і зосередженого променя.
Спрямованість: Лазерні діоди мають високопопулярний вихід з дуже невеликим кутом розбіжності, що дозволяє лазерному промені залишатися зосередженими на великих відстанях.
Яскравість: Лазерне світло набагато яскравіше, ніж світлодіод, оскільки воно дуже зосереджене у вузькому проміні.
Фотодіод (PD):
Легка реакція: Фотодіоди генеруютьелектричний сигнал(струм або напруга) при вплиді світла:
Пропорційність: Створений струм безпосередньо пропорційний інтенсивності падаючого світла, що робить їх придатними для вимірювання та виявлення різних рівнів світла.
Швидка реакція: Фотодіоди мають дуже швидкий час відгуку, що робить їх придатними для високошвидкісних оптичних комунікацій та систем швидкого виявлення світла.
Спектральна реакція: Спектральний діапазон фотодіоду залежить від використовуваного матеріалу. Наприклад, кремнієві фотодіоди зазвичай реагують на видиме та майже інфрачервоне світло, тоді як фотодіоди арсеніду Індію галій (IngaAs) можуть виявити світло в інфрачервоному спектрі.
4. Структура та дизайн
Лазерний діод (LD):
Структура: Типовий лазерний діод складається з декількохнапівпровідникові шариз різними смугами, які призначені для створення ефективної регіону, що випромінює світло (активна область). Найпоширеніша конструкція - цегетероструктураТам, де матеріали з різними енергетичними смугами використовуються для управління потоком носіїв та сприяння випромінюванням світла.
Резонансна порожнина: Лазерні діоди часто використовують aрезонансна порожниназ дзеркалами або відбиваючими поверхнями на кожному кінці, щоб відобразити світло та посилити його в межах пристрою.
Механізм охолодження: Через тепло, що утворюється під час роботи, лазерні діоди зазвичай потребуютьтеплообробкаабо активне охолодження для підтримки стабільних показників.
Фотодіод (PD):
Структура: Фотодіод зазвичай складається зPN Junctionабо aСтруктура шпильки.
PN Junction: Найпростіша форма фотодіода, де приєднуються напівпровідник типу P та N-типу. Це поширене в додатках з низькою потужністю.
Шпилька: Більш вдосконалена структура, деВнутрішня (i)Напівпровідниковий шар просочений між шаром типу P та N-типу, що забезпечує кращі показники з точки зору часу та ефективності реагування, особливо у високошвидкісних програмах.
Упаковка: Фотодіоди зазвичай упаковуютьсяДо можеабочіп-бортКонфігурації, залежно від програми.
5. Електричні характеристики
Лазерний діод (LD):
Поточні характеристики: Лазерні діоди працюють вищепороговий струмЦе потрібно для початку випромінювання лазерного світла. Нижче цей поріг діод поводиться як світлодіод, випромінюючи непослідовне світло. Після того, як струм перевищує поріг, починається цілісне лазерне випромінювання.
Пороговий струм: Це мінімальний струм, при якому лазерний діод починає випромінювати когерентне світло. Якщо струм занадто низький, пристрій випромінює непослідовне світло; Якщо занадто високий, діод може перегріватися.
Характеристики напруги: Лазерні діоди зазвичай працюють набільш високі напруги(1,5 В до 3,5 В) порівняно з звичайними світлодіодами. Напруга стабільна після перевищення порогового струму.
Фотодіод (PD):
Поточні характеристики: Фотодіоди створюють aфотострумЦе прямо пропорційно інтенсивності падаючого світла.
Зворотне упередженість: У зворотному зміщенні фотодіоди виявляють більш високу чутливість та швидший час відгуку. Генерований фотострум пропорційний інтенсивності світла, а струм діода майже постійний для заданої інтенсивності світла.
Нульовий зміщення: Деякі фотодіоди можуть працювати при нульовому зміщенні, де фотострум генерується без зовнішньої напруги. Це поширене в додатках з низькою потужністю.
Характеристики напруги: Фотодіоди часто працюють узворотне упередженістьДля максимізації фотоструму та мінімізації темного струму. Зворотна напруга може підвищити швидкість реакції та чутливість.
Наша адреса
Ruiding Mansion, №200 Чженхуа Рд, район XIHU, Ханчжоу, Китай
Номер телефону
0086 181 5840 0345
Електронна пошта
info@brandnew-china.com
