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眾所周知，激光技術(shù)已深入到國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。光盤(CD)的巨大市場驅(qū)動(dòng)著半導(dǎo)體激光器的技術(shù)發(fā)展，紅光半導(dǎo)體激光二極管的誕生又將激光技術(shù)推向新的發(fā)展階段。目前，世界上有眾多的廠家紛紛開發(fā)生產(chǎn)激光二極管，如NEC、日立、索尼、三菱、飛利浦和美國的Laser Max等。激光二極管產(chǎn)品按波長和功率分類已形成系列，并繼續(xù)向短波和大功率發(fā)展。

 

由激光二極管配以光學(xué)和冷卻系統(tǒng)構(gòu)成的小型紅光半導(dǎo)體激光器(光源)，正被大量用于激光教鞭、條形碼閱讀器、激光打印機(jī)、視頻光盤和測量儀器的瞄準(zhǔn)指示等方面。由于其體積小，重量輕，壽命長(4 × 104h以上)，價(jià)格不高，又可用電池直接驅(qū)動(dòng)，特別適用于隧道礦井、野外作業(yè)及生產(chǎn)現(xiàn)場等方面，因而大有取代紅光波段的氦氖氣體激光器之勢。

 

下面以TOLD9211二極管為例，簡要介紹一下其構(gòu)造和使用注意事項(xiàng)。

 

(1)構(gòu)造

 

半導(dǎo)體激光二極管 TOLD9211 的工作波長為 670mm，屬于可見光范疇，故又稱為紅光半導(dǎo)體激光二極管。其外形如圖1(a)所示，內(nèi)部構(gòu)造如圖1(b)所示，電氣圖形符號(hào)如圖1(c)所示。射出激光的VD1的陰極電極與引腳①相連，陽極及管殼與引腳②連接。除此之外，與VD1一起還有一個(gè)接收其激光的光電二極管VD2，其陰極與陽極分別由引腳②和③引出。

 

 

圖1  激光二極管的外形、結(jié)構(gòu)及電氣圖形符號(hào)

 

(2)工作過程

 

激光二極管的工作過程如圖2所示，對(duì)VD1來說是正向接法，對(duì)VD2來說是反向接法，引腳②接正電位;與VD1串聯(lián)的限流電阻R控制 VD1的工作電流 Iop，也就是控制管子的發(fā)光功率;VD2受光后轉(zhuǎn)換出的光電流 Im在串聯(lián)電阻 R′上的電壓信號(hào)反映出發(fā)射光功率的大小，因此添加反饋控制電路即可達(dá)到穩(wěn)定輸出光功率的目的。VD1和VD2封在一個(gè)管殼內(nèi)是激光二極管的特點(diǎn)。

 

使用注意事項(xiàng)
 

① 防靜電：在拿取管子或焊接引腳時(shí)，手一定要帶上接地腕帶(腕帶串接1MΩ 電阻接地，如圖3所示，防止人體所帶靜電擊壞管子。

 

圖2  激光二極管的工作過程

 

圖3  取用激光二極管注意事項(xiàng)

 

② 焊接：焊接時(shí)，電烙鐵的外殼應(yīng)接地，最好將電源插頭從插座上拔下來。焊接時(shí)間要短(最大焊接溫度260℃，焊接時(shí)間小于5s)，一次焊不牢隔一定時(shí)間后可再焊一次。

 

③ 工作電流：調(diào)整時(shí)不要使其超過最大值，亦不能有過沖電流。防止調(diào)整中的斷線情況，否則會(huì)燒壞管子。交、直流工作均可，但峰值均不得超過最大值。

 

④ 如不需監(jiān)控輸出，亦可不用VD2。

 

⑤ 防止激光光束傷害眼睛：激光器工作時(shí)，不得直接或通過反射觀看光源，否則會(huì)傷害眼睛。按國際慣例，激光器上應(yīng)粘貼警告標(biāo)簽。