《论文_激光型光电开关(定稿)》

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1、激光型光电开关摘要：激光型光电开关与目前常用的非相干光型光电开关虽同属光电开关一类，但由于它是宙相干性极强的半导体激光器制成，与后者相比，有着检测距离远、探测位置精度高、可供选川的波长范围宽，即从可见光到红外波段多达十余种甜种等显著的优点，因而有着十分广阔的新的应用领域。关键词：半导体激光器；光电开关;光电二级管屮图分类号：TP212.14文献标识码：A一y厶、■一、刖吕半导体激光器是利用半导体品体材料产生激光的器件，它和其他激光器一样，具有相干性好、方向性强、发散角小、亮度高等特点，并且还有着体积小、效率高、调制方便等独特的优点。因而，这一产品在集成光

2、学、光纤通信、光纤传感、激光测距、光贮存、激光卬刷、军事工程等领域有着广泛应用。利用半导体激光器制作光电开关，是其在光电传感技术方血的一个成功用例。本文将就半导体激光型光电开关的简单工作原理，它独具的特点及其应用实例作一简单的介绍。•:原理及其特•平而构成法C的平面。其半导体屮的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时，会削弱PN结势垒，迫使电子从N区经PN结注入P区，空穴从P区经过PN结注入N区，这些注入PN结附近的非平衡电了和空穴将会发生复合，从而发射出波长为入的光子，其公式如下：激光型光电开关摘要：激光型光电开关与目前常用的非相

3、干光型光电开关虽同属光电开关一类，但由于它是宙相干性极强的半导体激光器制成，与后者相比，有着检测距离远、探测位置精度高、可供选川的波长范围宽，即从可见光到红外波段多达十余种甜种等显著的优点，因而有着十分广阔的新的应用领域。关键词：半导体激光器；光电开关;光电二级管屮图分类号：TP212.14文献标识码：A一y厶、■一、刖吕半导体激光器是利用半导体品体材料产生激光的器件，它和其他激光器一样，具有相干性好、方向性强、发散角小、亮度高等特点，并且还有着体积小、效率高、调制方便等独特的优点。因而，这一产品在集成光学、光纤通信、光纤传感、激光测距、光贮存、激光卬刷

4、、军事工程等领域有着广泛应用。利用半导体激光器制作光电开关，是其在光电传感技术方血的一个成功用例。本文将就半导体激光型光电开关的简单工作原理，它独具的特点及其应用实例作一简单的介绍。•:原理及其特•平而构成法C的平面。其半导体屮的光发射通常起因于载流子的复合。当半导体的PN结加有正向电压时，会削弱PN结势垒，迫使电子从N区经PN结注入P区，空穴从P区经过PN结注入N区，这些注入PN结附近的非平衡电了和空穴将会发生复合，从而发射出波长为入的光子，其公式如下：A=hc/Eg(1)式屮：h-普朗克常数上述由于电子与空穴tf度。射。当口发辐射所产生的光子通过半导

5、体时，一旦i能激励二者复合，产生新编码电路电路电路(4)蔽光发射貉电路〈为受激辐射。如果注入电:数反转。当有源层内的载1两端面往复反射而产生感当增益大于吸收损耗时，I光二极管的简单原理。管具有复朵的多层结构。光子，这种光子诱使已激:流足够大，则会形成和热流子在大量反转情况下，<应辐射，造成选频谐振正就可从PN结发出具有良2随着技术和工艺的发月图2为H木三洋公司的红图3为小功率激光管剖视图，由图可见，激光芯片贴在用来散热的热沉上，在管座上靠近激光芯片下部封有PIN光电二极管。图4为普通激光二极管的外形，由图可见，小功率激光管有三条引脚，这是因为在管内还封装

6、有一个光电二极管，用于监控激光管工作电流。半导体激光二极管的常用参数有：(1)波长：即激光管工作波长，冃前可作光电开关用的激光管波长有635nm、650nm>670nm、690nm、780nm>810nm、860nm、980nm等。(2)阈值电流Ith:即激光管开始产生激光振荡的电流，对一般小功率激光管而言，其值约在数十毫安，具有应变多量子阱结构的激光管阈值电流可低至10mA以下。(3)工作电流lop:即激光管达到额定输出功率时的驱动电流，此值对于设计调试激光驱动电路较重要。(4)垂直发散角8丄：激光二极管的发光带在垂直PN结方向张开的角度，一般在15°

7、~40°左右。(2)水平发散角e//：激光二极管的发光带在与pn结平行方向所张开的角度，一般在6°~10°左右。(3)监控电流Im:即激光管在额定输出功率时，在PIN管上流过的电流。2、半导体激光型光电开关激光型光电开兴(a)激光发射器电路测日标、计数、定E7由单片机与做相环细成的熒光型光电开关BA5104/5204现比型光电开关发射、i入端，内接上拉电卞接455kHz晶体、瀛。位、行程控制、遥扌图5为用专用曲匕不生产，代替型号接收电路。图6(c阻。当按下其屮任-电容C1、C2组成BA5104将C1.C2端及K1〜K8脚输入的数据进行编码，由D0端串行输

8、出，经达林顿管D1581放大后驱动半导体激光管LD送出调制载波脉冲激光信号。电位