激光二极管的像散差 (As)是什么?

激光二极管包括单异质结(SH)、双异质结(DH)和量子阱(QW)激光二极管。量子阱激光二极管具有阈值电流低，输出功率高的优点，是市场应用的主流产品。同激光器相比，激光二极管具有效率高、体积小、寿命长的优点，但其输出功率小(一般小于2mW)，线性差、单色性不太好，使其在有线电视系统中的应用受到很大限制，不能传输多频道，高性能模拟信号。在双向光接收机的回传模块中，上行发射一般都采用量子阱激光二极管作为光源。

激光的产生在光辐射中存在三种辐射过程，一是处于高能态的粒子自发向低能态跃迁，称之为自发辐射;二是处于高能态的粒子在外来光的激发下向低能态跃迁，称之为受激辐射;三是处于低能态的粒子吸收外来光的能量向高能态跃迁称之为受激吸收。自发辐射，即使是两个同时从某一高能态向低能态跃迁的粒子，它们发出光的相位、偏振状态、发射方向也可能不同，但受激辐射就不同，当位于高能态的粒子在外来光子的激发下向低能态跃迁，发出在频率、相位、偏振状态等方面与外来光子完全相同的光。

在激光器中，发生的辐射就是受激辐射，它发出的激光在频率、相位、偏振状态等方面完全一样。任何的受激发光系统，即有受激辐射，也有受激吸收，只有受激辐射占优势，才能把外来光放大而发出激光。而一般光源中都是受激吸收占优势，只有粒子的平衡态被打破，使高能态的粒子数大于低能态的粒子数(这样情况称为粒子数反转)，才能发出激光。

产生激光的三个条件是：实现粒子数反转、满足阈值条件和谐振条件。产生光的受激发射的首要条件是粒子数反转，在半导体中就是要把价带内的电子抽运到导带。为了获得粒子数反转，通常采用重掺杂的P型和N型材料构成PN结，这样，在外加电压作用下，在结区附近就出现了粒子数反转—在高费米能级EFC以下导带中贮存着电子，而在低费米能级EFV以上的价带中贮存着空穴。实现粒子数反转是产生激光的必要条件，但不是充分条件。

要产生激光，还要有损耗极小的谐振腔，谐振腔的主要部分是两个互相平行的反射镜，激活物质所发出的受激辐射光在两个反射镜之间来回反射，不断引起新的受激辐射，使其不断被放大。只有受激辐射放大的增益大于激光器内的各种损耗，即满足一定的阈值条件：P1P2exp(2G - 2A) ≥ 1(P1、P2是两个反射镜的反射率，G是激活介质的增益系数，A是介质的损耗系数，exp为常数)，才能输出稳定的激光，另一方面，激光在谐振腔内来回反射，只有这些光束两两之间在输出端的相位差Δф =2qπ q=1、2、3、4。时，才能在输出端产生加强干涉，输出稳定激光。设谐振腔的长度为L，激活介质的折射率为N，则Δф=(2π/λ)2NL=4πN(Lf/c)=2qπ，上式可化为f=qc/2NL该式称为谐振条件，它表明谐振腔长度L和折射率N确定以后，只有某些特定频率的光才能形成光振荡，输出稳定的激光。这说明谐振腔对输出的激光有一定的选频作用。

何谓像散差 (As)?

激光二极管接合部在垂直方向和水平方向上外观的焦点位置不同。将这2个焦点间的距离定义为像散差 (As)。

像散差 (As)：测量方法

像散差通过[图1]所示的刀缘法测量。

将半导体激光器的光束用刀缘从一侧切下去。

[图1]

如果对通过刀缘的光量和刀缘的位置(X)进行绘图，就能得到激光束的积分值。[图2]

[图2]

通过将其微分，可以测量光束直径(半值全角)。[图3]

[图3]

移动半导体激光器的端面位置 (Z) ，测量光束直径。

绘制与半导体激光器的接合方向垂直、水平的各方向的光束直径和端面位置。[图4]

从2个光束直径的最小值的位置可求得像散差。

[图4]

LD使用注意事项

1) 由于与其他的分立式产品相比，ESD水平非常低，因此如果在正向上加入浪涌，则过量发光，导致端面损坏，激光无法振荡。

ESD：Electro Static Discharge 的简称，意思是静电放电。

2) 使用时，请不要触摸作为镜片发挥作用的端面。

(其他的分立式产品通常可以将端面作为"裁切余量"使用 。)