레이저 다이오드는 유도 방출 과정을 통해 간섭성 빛을 방출하는 반도체 장치입니다. 레이저 다이오드의 구성은 발광 다이오드(LED)의 구성과 유사하지만 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. 레이저 다이오드에는 갈륨비소(GaAs)와 같은 물질의 얇은 층으로 만들어진 활성 영역이 있으며 주변 층보다 굴절률이 더 높습니다. 이 활성 영역은 p형 반도체와 n형 반도체의 두 층 사이에 끼워져 있습니다.
01
파장
레이저 다이오드에서 방출되는 빛의 파장입니다. 단일 모드 장치의 경우 이는 레이저 출력의 단일 스펙트럼 선의 파장입니다. 다중 모드 장치의 경우 이는 강도가 가장 높은 스펙트럼 선의 파장입니다.
02
출력 파워
연속 또는 펄스 작동에서 허용되는 최대 순간 광 전력 출력입니다.
03
작동 전류
지정된 작동 온도에서 지정된 일반 광 출력을 생성하는 데 필요한 레이저 다이오드를 통과하는 순방향 전류의 양입니다.
04
작동 전압
장치가 지정된 작동 온도에서 지정된 일반 광 출력을 생성할 때 레이저 다이오드 전체의 순방향 전압입니다.
pn 접합에 전압을 가하면 전자와 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 이러한 전자와 정공은 결합하여 전자-정공 쌍을 생성하며, 이는 자연 방출로 알려진 과정을 통해 광자 형태로 에너지를 방출합니다. 그러나 소량의 빛이 없으면 생성된 광자는 일관성이 없습니다.
일관된 광선을 생성하려면 피드백 루프를 만들어야 합니다. 이는 반도체 구조에 두 개의 평행 거울을 추가함으로써 달성되며, 그 중 하나는 부분적으로 반사됩니다. 활성 영역에서 빛이 생성되면 특정 임계값에 도달할 때까지 두 거울 사이에서 반사되고, 그런 다음 광자는 간섭성 광선으로 부분 반사 거울을 통해 빠져나갑니다.
레이저 다이오드는 다른 유형의 레이저에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 이는 소형이고 효율적이며 제조 비용이 상대적으로 저렴합니다. 또한 고속 및 파장에서 작동할 수 있으므로 통신 및 감지 응용 분야에 이상적입니다.
결론적으로 레이저 다이오드는 유도 방출 과정을 통해 간섭성 빛을 생성하는 반도체 소자이다. 이는 다양한 응용 분야에서 널리 사용되며 다른 유형의 레이저에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 컴팩트한 크기, 효율성 및 상대적으로 저렴한 비용으로 인해 대량 생산 및 소비자 제품에 사용하기에 특히 적합합니다.
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