介绍半导体激光器和封装
发布时间：
2023-04-27 14:12
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通过总结观察，不难发现技术成熟标志都是朝着体积小、价格低的方向前进，激光技术也不例外，逐步发展出了半导体激光器这种集体积小、功率密度大、能耗低、价格较低等优点于一身的激光应用技术，在我们生活中的各行各业得到广泛应用。
一、半导体激光器介绍
我们所了解的半导体激光器是一种使用半导体材料作为激活介质的激光发射器。与其他类型的激光器不同，半导体激光器工作原理是基于电与光之间的相互转换。连同电源后，电子被电压激发，并在半导体材料中形成激子。激子在半导体材料和绝缘体材料上有观察发现，这些激子可以进一步通过受激辐射（即在光的作用下发生能量释放）的方式产生光子。这样的光在高品质的谐振腔中反复增强，从而形成一个高度单色、锐利、高亮度和高效率的激光束。
二、什么是半导体激光器封装
半导体激光器封装是指把工作物质、光学谐振腔等构成激光产生条件的配件固定到有承载作用的底座上，然后整体用金属或塑料保护起来，通过针脚引出来使用的技术。这么说可能不好理解，为了简单清晰的理解封装，我们看一下封装好后的半导体激光器结构和整体外观是怎样的，可以看下图：
三、六种常见的半导体激光器封装技术
1. TO（Transistor Outline）封装：TO封装是比较常见的半导体激光器封装技术，外观为金属外壳和两条或以上引脚。其特点是结构简单，易于制造和安装，广泛应用于低功率激光器。
2. Butterfly封装：Butterfly封装在TO封装的基础上增加了温控和光纤耦合等功能，适用于中高功率激光器。其结构为矩形外壳，具有多个引脚和硅胶密封，可以有效防止灰尘和湿气进入，保证激光器的稳定性。
3. DIP（Dual In-line Package）封装：DIP封装同样适用于低功率迷你半导体激光器，在结构上类似于普通芯片封装，外观为长方形或圆形，具有一排或两排引脚。
4、C-mount封装：C-mount封装适用于波长在1μm-2μm范围内的激光器，外观为金属外壳和两条引脚，并带有调节焦距和对准的功能。特点是对光束的传输损耗小，因此广泛应用于光通讯和激光雷达等领域。
5、半开口封装：相比于密闭式的封装，半开口封装在器件的外壳只有一半，以便吸收或释放热量，并且方便后续对器件进行测试、维修等操作。
6、塑料封装：塑料封装是一种追求成本的做法，能做到金属封装的二分之一，甚至三分之一，当然激光质量是不能有什么太高要求的，塑料导热差会有影响，常应用于玩具上。
四、半导体激光器10种应用
1、光学测量与检测定位：半导体激光器可以被应用于各种光学测量与检测定位设备中，如微观物体的测量、位置测量、三维。
2、扫描、定位标线：植入医疗器械：半导体激光器可以用于制造植入医疗器械，如人工晶体、激光视力矫正设备、哺光仪等，以实现更加精细和安全的体内外治疗。
3、环保和安全监管：半导体激光器可以被用作环境和安全监管设备，以检测空气、水和土壤的污染指标、爆炸物质和有毒气体。
4、3D激光打印、排版：半导体激光器正开始在3D激光打印、CTP排版中普遍应用，可以更快、更精确地制造复杂区形模型。
5、切割和焊接金属：半导体激光器发射的光源也是切割和焊接金属的理想工具，能够产生高精度切割雕刻痕。
6、光电控制：半导体激光器可被用于光电控制产品，如照明系统、光电开关、光纤通信等，以及即时快速响应的设备中。
7、生命科学：半导体激光器可以用于蛋白质分析、 DNA测序和基因工程等生命科学领域。
8、军事雷达和防御：半导体激光器可以被应用于卫星通信系统、军用雷达和防御装置中，提高其精度和灵敏度。
9、数据存储：使用半导体激光器进行数据写入，可以将数据存储在CD、DVD、蓝光盘、硬盘驱动器和闪存等介质中。
10、安防监控：使用半导体激光器红外光，实现低成本的红外对射、夜视补光、机器识别，具有很好的隐蔽性。
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