DBR-LDDBR-LD(分布布拉格反射器激光二極管)相當(dāng)有代表性的是超結(jié)構(gòu)光柵SSG結(jié)構(gòu)。器件**是有源層,兩邊是折射光柵形成的SSG區(qū),受周期性間隔調(diào)制,其反射光譜變成梳狀峰,梳狀光譜重合的波長(zhǎng)以大的不連續(xù)變化,可實(shí)現(xiàn)寬范圍的波長(zhǎng)調(diào)諧。采用DBR-LD構(gòu)成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器,與調(diào)制器單片集成,其芯片左側(cè)為雙穩(wěn)態(tài)激光器部分,有兩個(gè)***區(qū)和一個(gè)用作飽和吸收的隔離區(qū);右側(cè)是波長(zhǎng)控制區(qū),由移相區(qū)和DBR構(gòu)成。1550nm多冗余功能可調(diào)諧DBR-LD可獲得16個(gè)頻率間隔為100GHz或32頻率間隔為50GHz的波長(zhǎng),隨著大約以10nm間隔跳模,可獲得約100nm的波長(zhǎng)調(diào)諧。除保留已有的處理和封裝工藝外,還增加了納秒級(jí)的波長(zhǎng)開(kāi)關(guān),擴(kuò)大調(diào)諧范圍。有激光紅外虛擬落點(diǎn)引導(dǎo)功能,可在顯微鏡下直接清晰觀察到激光落點(diǎn),無(wú)需再借助顯示器,提升操作的便捷性。1460 nm激光破膜RED-i
半導(dǎo)體激光二極管的基本結(jié)構(gòu):垂直于PN結(jié)面的一對(duì)平行平面構(gòu)成法布里——珀羅諧振腔,它們可以是半導(dǎo)體晶體的解理面,也可以是經(jīng)過(guò)拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對(duì)粗糙,用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導(dǎo)體中的光發(fā)射通常起因于載流子的復(fù)合。當(dāng)半導(dǎo)體的PN結(jié)加有正向電壓時(shí),會(huì)削弱PN結(jié)勢(shì)壘,迫使電子從N區(qū)經(jīng)PN結(jié)注入P區(qū),空穴從P區(qū)經(jīng)過(guò)PN結(jié)注入N區(qū),這些注入PN結(jié)附近的非平衡電子和空穴將會(huì)發(fā)生復(fù)合,從而發(fā)射出波長(zhǎng)為λ的光子,其公式如下:λ = hc/Eg ⑴式中:h—普朗克常數(shù); c—光速; Eg—半導(dǎo)體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過(guò)半導(dǎo)體時(shí),一旦經(jīng)過(guò)已發(fā)射的電子—空穴對(duì)附近,就能激勵(lì)二者復(fù)合,產(chǎn)生新光子,這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會(huì)形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布,即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下,少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說(shuō)對(duì)某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時(shí),就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光,這就是激光二極管的原理。上海DTS激光破膜XYRCOS操作模式具備 “臨床模式” 及 “研究模式” 兩種,均為可調(diào)式,拓展了儀器在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的適用性。
FG-LD圖10**小藍(lán)紫激光二極管FG-LD(光纖光柵激光二極管)利用已成熟的封裝技術(shù),將含有FG的光纖與端面鍍有增透膜的F-P腔LD耦合而成可調(diào)諧外腔結(jié)構(gòu)的激光器,由LD芯片、空氣間隙、光纖前端的光纖部分組成,光學(xué)諧振腔在光柵和LD外端面之間。LD的內(nèi)端面鍍有增透膜,以減小其F-P模式,F(xiàn)G用來(lái)反饋選模,由于其極窄的濾波特性,LD工作波長(zhǎng)將控制在光柵的布拉格發(fā)射峰帶寬內(nèi),通過(guò)加壓應(yīng)變或改變溫度的方法,調(diào)諧FG的布拉格波長(zhǎng),就可以得到波長(zhǎng)可控制的激光輸出。FG-LD制作組裝相對(duì)簡(jiǎn)單,性能卻可與DFB-LD相比擬,激射波長(zhǎng)由FG的布拉格波長(zhǎng)決定,因此可以精控,單模輸出功率可達(dá)10mW以上,小于2.5kHz的線寬,較低的相對(duì)強(qiáng)度噪聲與較寬的調(diào)諧范圍(50nm),在光通信的某些領(lǐng)域有可能替代DFB-LD。已進(jìn)行用于2.5Gb/sx64路的信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn),效果很好。
激光二極管的發(fā)光原理:激光二極管中的P-N結(jié)由兩個(gè)摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個(gè)平端結(jié)構(gòu),平行于一端鏡像(高度反射面)和一個(gè)部分反射。要發(fā)射的光的波長(zhǎng)與連接處的長(zhǎng)度正好相關(guān)。當(dāng)P-N結(jié)由外部電壓源正向偏置時(shí),電子通過(guò)結(jié)而移動(dòng),并像普通二極管那樣重新組合。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí),光子被釋放。這些光子撞擊原子,導(dǎo)致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加,更多的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并導(dǎo)致更多的光子被發(fā)射。**終,在耗盡區(qū)內(nèi)隨機(jī)漂移的一些光子垂直照射反射表面,從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結(jié)的另一端反射回來(lái)。光子從一端到另一端的這種運(yùn)動(dòng)連續(xù)多次。在光子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由于雪崩效應(yīng),更多的原子會(huì)釋放更多的光子。這種反射和產(chǎn)生越來(lái)越多的光子的過(guò)程產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的激光束。在上面解釋的發(fā)射過(guò)程中產(chǎn)生的每個(gè)光子與在能級(jí),相位關(guān)系和頻率上的其他光子相同。因此,發(fā)射過(guò)程給出單一波長(zhǎng)的激光束。為了產(chǎn)生一束激光,必須使激光二極管的電流超過(guò)一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現(xiàn)為L(zhǎng)ED,發(fā)出非相干光。安裝維護(hù)簡(jiǎn)單,軟件界面友好,易于操作。
應(yīng)用圖4 激光二極管隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展,多層結(jié)構(gòu)。常用的激光二極管有兩種:①PIN光電二極管。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時(shí),會(huì)帶來(lái)量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠(yuǎn),但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比,光檢測(cè)器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。半導(dǎo)體激光二極管的工作原理,理論上與氣體激光器相同。
激光二極管⑴波長(zhǎng):即激光管工作波長(zhǎng),可作光電開(kāi)關(guān)用的激光管波長(zhǎng)有635nm、650nm、670nm、690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。⑵閾值電流Ith :即激光管開(kāi)始產(chǎn)生激光振蕩的電流,對(duì)一般小功率激光管而言,其值約在數(shù)十毫安,具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下。⑶工作電流Iop :即激光管達(dá)到額定輸出功率時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流,此值對(duì)于設(shè)計(jì)調(diào)試激光驅(qū)動(dòng)電路較重要。⑷垂直發(fā)散角θ⊥:激光二極管的發(fā)光帶在垂直PN結(jié)方向張開(kāi)的角度,一般在15?~40?左右。⑸水平發(fā)散角θ∥:激光二極管的發(fā)光帶在與PN結(jié)平行方向所張開(kāi)的角度,一般在6?~ 10?左右。⑹監(jiān)控電流Im :即激光管在額定輸出功率時(shí),在PIN管上流過(guò)的電流。 1480nm大功率Class 1安全激光,脈沖1至3000微秒可調(diào)。北京自動(dòng)打孔激光破膜XYCLONE
圖像自動(dòng)命名,放大率等信息隨圖像保存。1460 nm激光破膜RED-i
基因檢測(cè)減少流產(chǎn)和胚胎發(fā)育異常風(fēng)險(xiǎn)染色體異常是導(dǎo)致流產(chǎn)和胚胎發(fā)育不良的主要原因之一。通過(guò)基因檢測(cè),醫(yī)生可以篩查出攜帶染色體異常的受精卵,并選擇正常的受精卵進(jìn)行移植,減少流產(chǎn)和胚胎發(fā)育異常的風(fēng)險(xiǎn)。在試管胚胎移植前進(jìn)行染色體篩查可以有效預(yù)防常見(jiàn)染色體異常疾病,如唐氏綜合征、愛(ài)德華氏綜合征等。這些篩查項(xiàng)目可以通過(guò)羊水穿刺、臍血抽取等方式進(jìn)行。如果提前發(fā)現(xiàn)胚胎攜帶染色體異常,可以選擇性終止妊娠或者采取其他措施?;驒z測(cè)提高移植成功率在進(jìn)行試管嬰兒移植前,醫(yī)生通常會(huì)選擇比較好質(zhì)的受精卵進(jìn)行移植。通過(guò)基因檢測(cè),醫(yī)生可以了解受精卵的遺傳信息、染色體情況等,并根據(jù)這些信息選擇**適合移植的受精卵,提高著床率和妊娠成功率?;驒z測(cè)還可以幫助醫(yī)生預(yù)測(cè)胚胎的著床能力。通過(guò)分析受精卵的基因表達(dá)譜,可以判斷其在子宮內(nèi)壁中的著床能力。這種技術(shù)被稱為PGS(PreimplantationGeneticScreening),可以有效篩選出具有較高著床能力的胚胎。1460 nm激光破膜RED-i
激光二極管內(nèi)包括兩個(gè)部分:***部分是激光發(fā)射部分(可用LD表示),它的作用是發(fā)射激光,如圖12中電...
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