دیودهای لیزر (LD) و فوتودیود (PD) در اصول کار ، ساختارها ، برنامه ها و ویژگی های آنها متفاوت هستند.
1. اصل کار
دیود لیزر (LD):
اصل: A دیود لیزرییک وسیله نیمه هادی است که از طریق فرآیند نور ساطع می کندانتشار تحریکبشر هنگامی که جریان الکتریکی به دیود تزریق می شود ، الکترون ها و سوراخ ها در ناحیه فعال نیمه هادی نوترکیب می شوند و فوتون ها را ساطع می کنند. این فوتون ها انتشار فوتون های بیشتر را تحریک می کنند ، و از طریق مکانیسم های بازخورد نوری (مانند آینه ها یا حفره های رزونانس) ، یک پرتو نور منسجم (لیزر) تولید می شود.
خصوصیات اصلی:
تک رنگ: چراغ خروجی تقریباً یک طول موج است.
منی: امواج نوری ساطع شده یک رابطه فاز مداوم را حفظ می کنند.
جهت دار: پرتو لیزر بسیار جهت دار است و دارای زاویه واگرایی باریک است.
فتودیود (PD) ٪ 3a
اصل: A نوریبر اساساثر فتوولتائیکیااثر هادیبشر هنگامی که فوتون های سبک به مواد نیمه هادی (به طور معمول در محل اتصال PN) برخورد کردند ، الکترون ها را هیجان زده می کنند و جفت های سوراخ الکترون را ایجاد می کنند. این حامل های بار توسط یک میدان الکتریکی داخلی از هم جدا می شوند و یک جریان الکتریکی یا ولتاژ متناسب با شدت نور ایجاد می کنند.
خصوصیات اصلی:
اثر فتوولتائیک: در تعصب صفر ، نور ولتاژ را در سراسر فوتودیود ایجاد می کند.
اثر هادی: در تعصب معکوس ، فوتودودود یک فتوکورنت تولید می کند که متناسب با شدت نور حادثه باشد.
2. عملکرد و برنامه ها
دیود لیزر (LD):
عمل: عملکرد اصلی aدیود لیزریانتشار استنور منسجم(لیزر) ، که اغلب در سیستم های ارتباطی ، سنسورها و فناوری های تصویربرداری استفاده می شود. با تنظیم جریان الکتریکی ، می توان توان خروجی دیود لیزر را کنترل کرد.
برنامه:
ارتباط نوری: دیودهای لیزر به عنوان منبع نور در سیستم های ارتباطی فیبر نوری استفاده می شوند ، جایی که سیگنال های الکتریکی برای انتقال مسافت طولانی به سیگنال های نوری تبدیل می شوند.
چاپگرهای لیزری: در چاپگرهای لیزر ، دیود لیزر تصویر را روی طبل اسکن می کند تا یک الگوی بارگذاری شده برای رسوب تونر ایجاد کند.
اسکنر بارکد: دیودهای لیزر در اسکنرهای بارکد استفاده می شود ، جایی که پرتو لیزر بارکد ها را با بازتاب نور از کدهای چاپی می خواند.
LIDAR (تشخیص نور و محدوده): در محدوده های لیزر و سیستم های نقشه برداری استفاده می شود ، جایی که پالس های لیزر ساطع می شوند و زمان بازتاب آنها برای محاسبه مسافت اندازه گیری می شود.
برنامه های پزشکی: در جراحی لیزر ، پوست و درمان های چشم برای دقت و خروجی نور کنترل شده استفاده می شود.
روشنایی لیزر و نمایش داده می شود: دیودهای لیزر در روشنایی با دقت بالا ، فن آوری های نمایش و پروژکتورهای لیزر به کار می روند.
فتودیود (PD) ٪ 3a
عمل: A نوریطراحی شده استنور را تشخیص دهیدو آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کنید. معمولاً در برنامه های کاربردی که نیاز به تشخیص و اندازه گیری شدت نور دارند ، مانند سیستم های ارتباطی یا سنسورهای نور استفاده می شود.
برنامه:
ارتباط نوری: از فوتودیودها در گیرنده های نوری برای شناسایی و تبدیل سیگنال های نوری به سیگنال های الکتریکی در سیستم های ارتباطی فیبر نوری استفاده می شود.
طیف سنجی: در طیف سنجی نوری ، فوتودیودها برای تجزیه و تحلیل طول موج های مختلف ، نور را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند.
سیستم های تصویربرداری: در دوربین های دیجیتال ، بینایی شب و سایر دستگاه های تصویربرداری که نور به یک تصویر دیجیتالی تبدیل می شود ، استفاده می شود.
تشخیص مادون قرمز: فوتودیودها معمولاً برای تشخیص نور مادون قرمز در برنامه هایی مانند گیرنده های کنترل از راه دور و سنسورهای IR استفاده می شوند.
سازهای پزشکی: در کاربردهای پزشکی مانند اکسیمتر پالس (اندازه گیری میزان اکسیژن خون) ، از فوتوددیودها برای تشخیص جذب نور توسط خون استفاده می شود.
نظارت بر محیط زیست: از فوتودیودها در سنسورهای نور برای تشخیص سطح نور محیط و شرایط محیطی استفاده می شود.
3. خروجی نور و خصوصیات پاسخ
دیود لیزر (LD):
بازده نور: دیودهای لیزر منتشر می شوندنور لیزر، که دارد:
وابسته به تک رنگ: نور تولید شده توسط یک دیود لیزر تقریباً یک طول موج است و آن را برای کاربردهای با دقت بالا ایده آل می کند.
انسجام: نور ساطع شده منسجم است ، به این معنی که خطوط موج در مرحله با یکدیگر قرار دارند و منجر به یک پرتوی پایدار و متمرکز می شوند.
جهت: دیودهای لیزر دارای خروجی بسیار جهت دار با زاویه واگرایی بسیار کوچک هستند که به پرتو لیزر اجازه می دهد تا در مسافت های طولانی متمرکز شود.
روشنایی: نور لیزر بسیار روشن تر از نور LED است ، زیرا در یک پرتوی باریک بسیار متمرکز است.
فتودیود (PD) ٪ 3a
پاسخ نور: photodiodes تولید می کندسیگنال الکتریکی(جریان یا ولتاژ) در هنگام قرار گرفتن در معرض نور:
تناسب: جریان تولید شده به طور مستقیم با شدت نور حادثه متناسب است و باعث می شود آنها برای اندازه گیری و تشخیص سطح متفاوت نور مناسب باشند.
پاسخ سریع: Photodiodes زمان پاسخ بسیار سریع دارد و این باعث می شود آنها برای ارتباطات نوری با سرعت بالا و سیستم های تشخیص سریع نور مناسب باشند.
پاسخ طیفی: دامنه طیفی یک فوتودیود به مواد مورد استفاده بستگی دارد. به عنوان مثال ، فوتوددیودهای سیلیکون به طور معمول به نور مرئی و مادون قرمز نزدیک پاسخ می دهند ، در حالی که فوتودودودهای آرسنید گالیم (INGAAS) می توانند نور را در طیف مادون قرمز تشخیص دهند.
4. ساختار و طراحی
دیود لیزر (LD):
ساختار: یک دیود لیزر معمولی از چندین مورد تشکیل شده استلایه های نیمه هادیبا باند های مختلف ، که به منظور ایجاد یک منطقه مؤثر در تابش نور (منطقه فعال) طراحی شده اند. متداول ترین طراحی یک استساختار ناهمگونیدر جایی که از موادی با باند های انرژی مختلف برای کنترل جریان حامل ها و ترویج انتشار نور استفاده می شود.
حفره طنین انداز: دیودهای لیزر اغلب ازحفره طنین اندازبا آینه ها یا سطوح بازتاب در هر انتها برای بازتاب نور و تقویت آن در دستگاه.
مکانیزم خنک کننده: به دلیل گرمای تولید شده در حین کار ، دیودهای لیزری به طور معمول بهسینک حرارتییا خنک کننده فعال برای حفظ عملکرد پایدار.
فتودیود (PD) ٪ 3a
ساختار: یک فوتودیود به طور معمول از a تشکیل شده استمحل اتصال PNیاساختار سنجاق.
محل اتصال PN: ساده ترین شکل یک فوتودیود ، که در آن یک نیمه هادی از نوع P و N به هم پیوسته است. این در برنامه های کم مصرف رایج است.
محل اتصال پین: یک ساختار پیشرفته تر ، جایی کهذاتی (من)لایه نیمه هادی بین لایه های نوع P و نوع N ساندویچ شده است و عملکرد بهتری از نظر زمان پاسخ و کارآیی ، به ویژه در برنامه های پر سرعت ارائه می دهد.
بسته بندی: فوتودیودها معمولاً در بسته بندی می شونددر قندیادارای تراشه رویپیکربندی ها ، بسته به برنامه.
5. خصوصیات الکتریکی
دیود لیزر (LD):
خصوصیات فعلی: دیودهای لیزر بالاتر ازجریان آستانهبرای شروع ساطع کردن نور لیزر لازم است. در زیر این آستانه ، دیود مانند یک LED رفتار می کند ، و نور ناهماهنگ را ساطع می کند. هنگامی که جریان از آستانه فراتر رود ، انتشار لیزر منسجم آغاز می شود.
جریان آستانه: این حداقل جریان است که در آن دیود لیزر شروع به انتشار نور منسجم می کند. اگر جریان خیلی کم باشد ، دستگاه از نور ناسازگار ساطع می شود. اگر خیلی زیاد باشد ، دیود ممکن است بیش از حد گرم شود.
خصوصیات ولتاژ: دیودهای لیزر به طور معمول در کار می کنندولتاژهای بالاتر(1.5 ولت تا 3.5 ولت) در مقایسه با LED های معمولی. ولتاژ پس از بیش از جریان آستانه پایدار است.
فتودیود (PD) ٪ 3a
خصوصیات فعلی: photodiodes تولید می کندعکسبرداریاین به طور مستقیم با شدت نور حادثه متناسب است.
تعصب معکوس: در تعصب معکوس ، فوتودیودها حساسیت بالاتری و زمان پاسخ سریعتر دارند. فتوکورنت تولید شده متناسب با شدت نور است و جریان دیود برای شدت نور معین تقریباً ثابت است.
تعصب صفر: برخی از فتودودودها می توانند با تعصب صفر کار کنند ، جایی که فتوکورنت بدون ولتاژ خارجی تولید می شود. این در برنامه های کم مصرف رایج است.
خصوصیات ولتاژ: فوتودیودها اغلب در آن کار می کنندتعصب معکوسبرای به حداکثر رساندن فتوکورنت و به حداقل رساندن جریان تاریک. ولتاژ معکوس می تواند سرعت پاسخ و حساسیت را افزایش دهد.
آدرس ما
عمارت خراب ، شماره 200 Zhenhua Rd ، منطقه Xihu ، Hangzhou ، چین
شماره تلفن
0086 181 5840 0345
نامه الکترونیکی
info@brandnew-china.com
