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單模VCSEL激光器的工作原理

更新時間:2024-07-12點擊次數:1674
  單模VCSEL激光器是一種特殊類型的半導體激光器,當前以砷化鎵半導體為基礎材料的VCSEL居多,發射波長主要為近紅外波段。其特點在于激光光束從激光器的頂部垂直發射出來,且光束質量高,譜線寬度窄,適合于需要高精確度和高穩定性的應用場景。
  單模VCSEL激光器的工作原理基于半導體材料的特性。當電流通過芯片時,活動層(活性區)中的電子和空穴會結合形成激發態,然后放射出光子。這些光子在芯片內部經過多層介質材料構成的布拉格反射鏡(DBR)多次反射后,最終從頂端垂直發射出來。由于反射鏡的反射率非常高,可以達到99.9%以上,因此能夠有效地將光束限制在微小的垂直腔體中,形成穩定的單模激光輸出。
  單模VCSEL激光器輸出的光束通常是對稱的高斯光束,光束發散角小,適合與光纖或其他光學元件高效耦合。具有出光功率高,線寬窄以及良好的一致性,具有較長的壽命和穩定的性能,可以在惡劣的環境下長時間工作而不易損壞。
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