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激光二極管

激光二極管是半導(dǎo)體激光器，具有許多不同的形狀和尺寸，激光功率范圍從幾毫瓦到幾百瓦。 發(fā)射的波長主要取決于激光二極管腔的半導(dǎo)體材料，并且激光二極管可用于覆蓋從藍(lán)色到紅色甚更遠(yuǎn)的全可見光譜范圍，甚發(fā)射紅外線。 Schäfter+ Kirchhoff發(fā)布的激光二極管覆蓋了370 nm2300 nm的整個波長范圍。

發(fā)散與偏振

激光二極管有源區(qū)域的微觀橫截面為1×3μm，導(dǎo)致發(fā)射的輻射發(fā)散。大多數(shù)激光二極管具有橢圓形橫截面的發(fā)散輻射錐和近似高斯強(qiáng)度分布。橢圓度可以通過變形光學(xué)來克服。

一些二極管（例如VCSEL或圓形激光器）產(chǎn)生圓形光束輪廓。

發(fā)射的輻射的偏振是線性的并且平行于二極管的有源區(qū)域。偏振程度隨二極管電流而變化，并且在閾值處低。

溫度和功率依賴性

發(fā)射的光譜受二極管溫度和二極管電流以及激光腔的幾何形狀的影響。正面和端面用作法布里 - 珀羅腔，允許多種縱向模式。當(dāng)剛好超過閾值時，二極管具有等距峰（縱向多模）的波長譜。在增加二極管電流（以產(chǎn)生更高的功率輸出）時，通常有一種縱向模式，并且二極管以（縱向）單模發(fā)射。然而，材料的增益曲線和折射率是溫度相關(guān)的，因此，其他縱向模式可以放大，輸出波長快速變化幾nm，導(dǎo)致模式跳躍

對于非穩(wěn)定單模二極管，模式跳變隨機(jī)發(fā)生，發(fā)射波長和輸出功率可以不規(guī)律地變化多達(dá)3％。對于20-30°C的溫度范圍，中心波長可漂移2.5-3 nm（GaAs）。由于改變二極管電流會改變二極管溫度，因此激光二極管的電流/功率輸出依賴性僅是標(biāo)稱值。當(dāng)激光功率從閾值增加到標(biāo)稱功率時，波長增加2-4nm。