光电检测技术与应用发光器件文档ppt一、光源的分类一、光源的分类一、光源的分类一、光源的分类一、光源的分类一、光源的分类一、光源的分类二、发光二极管(LED)二、发光二极管(LED)★工作原理发光二极管是由P型和N型半导体组成的二极管，PN结附近，N型材料中的多数载流子是电子，P型材料中的多数载流子是空穴，PN结上未加电压时构成一定的势垒。★工作原理当加上正向电压时，外加电场将削弱内建电场，载流子的扩散运动加强，构成少数载流子的注入。当导带中的电子与价带中的空穴复合时，释放出复合能量，这个能量会以热能、光能的形式辐射出来，即电致发光。1太瓦＝10的12次方瓦＝1万亿瓦在军事、加工、医疗和科研有广泛应用。优点：使用方便，不用调整。在电场作用下，使固体物质发光的光源，电能直接转变为光能，包括场致发光光源和发光二极管（LED，半导体）两种。二、发光二极管(LED)利用热辐射发出可见光的电光源。PDP等离子显示器LED（Light-EmittingDiode，简称LED）是少数载流子在PN结区的注入与复合而产生发光的一种半导体光源。ec二、发光二极管(LED)光纤通信、光学测量、光盘、激光打印机、激光扫描器、激光指示器（激光笔）。人为地将其他能量转化为光辐射能的器件，如灯。是1960年美国梅曼发明的第一台激光器。普通二极管是用锗或硅制造的，这两种材料的禁带宽度Eg分别为0.二、发光二极管(LED)He-Ne激光器是当今使用最多的激光器。二、发光二极管(LED)发光二极管是由P型和N型半导体组成的二极管，PN结附近，N型材料中的多数载流子是电子，P型材料中的多数载流子是空穴，PN结上未加电压时构成一定的势垒。普通二极管是用锗或硅制造的，这两种材料的禁带宽度Eg分别为0.67eV和1.12eV。发光二极管的光谱特性按形状分：字段式、点式、光柱式、点阵式u/V发光二极管（LED）是冷光源。发光二极管的特点缺点★含有毒物质，如锑、砷、铬、铅、镍和铜等，对人体和环境的影响严重。★LED白光主要是靠蓝光激发荧光粉，“蓝光技术”，人眼最不能接受的是蓝光和UV光(即紫外线光)。★能量量子化假设：是一个划时代的发现，能量子的存在打破了一切自然过程都是连续的经典定论，第一次向人们揭示了自然的非连续本性。★发光光谱电子和空穴复合时放出能量的大小，即光子的能量。光子的能取决于半导体材料的禁带宽度Eg，释放出的能量越大，发出的光辐射波长就越短。单向导电性，反向击穿电压约5伏，一般要加限流电阻以限定工作电流。发光二极管可工作在直流状态、交流状态和脉冲状态。★光源：检测用光源、遥控器的光源、扣式微型电筒激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激发的物质中放大或振荡发射的器件。激光（Laser，Lightamplificationbythestimulatedemissionofradiation）激光是20世纪60年代重大科技成就之一。具有高方向性、高单色性、高亮度和相干性等重要特性。激光器的工作原理激光器的工作原理激光的特性按工作物质分类：气体激光器（如氦-氖气体激光器、二氧化碳激光器）固体激光器（如红宝石激光器）半导体激光器（如砷化镓激光器）液体激光器（染料激光器、燃料激光器）气体激光器气体激光器气体激光器气体激光器1、内腔式激光器：两块反射镜直接贴在放电管两端。优点：使用方便，不用调整。缺点：放电发热或外界冲击发生形变导致谐振腔失调时，无法校正。适用于短管结构。2、外腔式激光器：谐振腔的两块反射境与放电管分开，放电管的两端用布儒斯特窗密封构成反射最小的光通路。布儒斯特窗本质上是一个偏振器，以布儒斯特角放置，光束的ｐ偏振分量将无损耗通过窗口，而ｓ偏振分量将被布儒斯特窗口反射。优点：可随时调整反射镜的位置，达到最佳振荡条件。缺点：腔易变动，需经常调整，腔内损耗增大。3、半内腔式激光器：谐振腔的一端采用内腔结构，另一端用布儒斯特窗密封，放电管与反射镜分开。这种结构兼有前两者的优点，适于特殊要求的小型激光器的结构。气体激光器工作物质：光学玻璃或光学晶体，掺入具有发射激光能力的金属离子。如红宝石激光器是以掺有0.05%铬离子的氧化铝单晶体为工作物质。固体激光器按照光波在时间、空间上的相位特征：电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源，气体放电有弧光放电和辉光放电两种。光子的能取决于半导体材料的禁带宽度Eg，释放出的能量越大，发出的光辐射波长就越短。适用于短管结构。LED（Light-EmittingDiode，简称LED）是少数载流子在PN结区的注入与复合而产生发光的一种半导体光源。固体激光器（如红宝石激光器）激发工作粒子从低能态到高能态气体激光