光谱分析仪的光源--二极管激光器介绍
二极管激光器(diode laser)技术取得了一些显著进展。二极管激光器体积小且廉价，具有开发激光原子光谱分析仪器的良好前景。目前，其主要的缺陷是在光谱蓝端发射的激光稳定性 不够，且使用寿命短。
下图所示是典型的小型半导体激光器(300μm× 250μm× 125μm)的结构示意图。激光介质是一个空间狭窄的薄层。当注入电流通过二极管的活性 p-n 结时，电子和空穴都移向 p-n 结并在那里重新结合而辐射出光子。如果电子和空穴的密度足够大，这个辐射又能够激励电子和空穴的重新结合而产生受激辐射。与其他类型激光一样，当辐射的放大超过损失时，就会产生激光。
半导体材料决定输出激光的波长范围。通过改变二极管电流和温度，可以调谐二极管激光器的输出波长。改变电流大约可以在 3nm 的波长范围内调谐，而温度从-20°C改变到60°C可以在大约 20nm 的波长范围内调谐波长。下表给出了一些重要半导体激光器的材料及其输出激光波长或波长范围。
重要半导体激光器的材料及其输出波长
化合物 | 波长/nm | 化合物 | 波长/nm |
ZnSe | 525 | In0.73Ga0.27As0.58P0.42 | 1310 |
AlGalnP | 630~680 | In0.58Ga0.42As0.9P0.1 | 1550 |
Ga0. 5 In0. 5 P | 670 | InGaAsSb | 1700~4400 |
Ga1-xALx As | 620~895 | PbEuSeTe | 3300~5800 |
GaAs | 904 | PbSSe | 4200~8000 |
In0.2Ga0.8As | 980 | PbSnTe | 6300~29000 |
In1-xGax Asy P1-y | 1110~1650 | PbSnSe | 8000~29000 |
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