在本教程中，我們將向您展示如何在電子電路中連接半導(dǎo)體激光管。與LED的光相比，激光高度集中，視角更小更窄。為了在電子電路中連接半導(dǎo)體激光管，我們需要一個(gè)半導(dǎo)體激光管驅(qū)動(dòng)器電路。

必需組件

激光二極管模塊 （650nm， 5mw）

LM317 穩(wěn)壓器集成電路

1μF 電解電容器

0.1μF 陶瓷電容器

300Ω電阻

10k 電位器

電池 9v

電路圖

激光二極管驅(qū)動(dòng)電路

激光二極管驅(qū)動(dòng)器電路是一種用于限制電流然后向半導(dǎo)體激光管供電的電路，因此它可以正常工作。如果我們直接將其連接到電源，由于電流較大，它會(huì)損壞。如果電流低，則由于沒(méi)有足夠的功率啟動(dòng)，它將無(wú)法運(yùn)行。因此，需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路來(lái)提供正確的電流值，通過(guò)該值，激光二極管進(jìn)入工作狀態(tài)。一個(gè)簡(jiǎn)單的LED只需要一個(gè)電阻來(lái)限制電流，但在激光二極管中，我們需要適當(dāng)?shù)碾娐穪?lái)限制和調(diào)節(jié)電流。通常LM317用于調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光管驅(qū)動(dòng)器電路中的功率。

激光二極管 （650nm， 5mw）

激光二極管是一種通過(guò)光放大過(guò)程根據(jù)電磁輻射的受激發(fā)射發(fā)光的裝置，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)我們可以說(shuō)它是激光。激光的完整形式是“LightAmplification byStimulatedEMission ofRadiation”。激光與其他光源不同，因?yàn)樗谙喔伞⒖臻g和時(shí)間上釋放光。激光本質(zhì)上是單色的，這意味著它只是一種具有相同波長(zhǎng)和能量的光，而不是光的顏色組合。

1. 激光二極管的構(gòu)造

激光二極管由兩個(gè)半導(dǎo)體組成，砂磨在一起。在頂部，它有砷化鎵，其特性被電子填充，因?yàn)樗锌昭?。吸收電子的半?dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。在底部，它有砷化鎵和硒，其特性是填充一個(gè)洞，因?yàn)樗幸粋€(gè)額外的電子。產(chǎn)生額外電子的半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體。這種構(gòu)造格式在它們之間創(chuàng)建了一個(gè) P-N 結(jié)，其中產(chǎn)生激光。

2.激光二極管的工作原理

當(dāng)通過(guò)半導(dǎo)體的電流通過(guò)時(shí)，帶負(fù)電荷的電子和帶正電的空穴都開(kāi)始流向P-N結(jié)。當(dāng)電子和空穴結(jié)合在一起時(shí)，由于存在比電子低能級(jí)的空穴，它會(huì)損失一些能量與電子結(jié)合。這種能量以光子的形式出現(xiàn)。為了捕獲光子，P-N結(jié)的頂部和底部表面涂有鏡面材料。然后這個(gè)光子鼓勵(lì)其他空穴和電子結(jié)合并釋放光子。當(dāng)整個(gè)P-N充滿激光，然后它不斷地通過(guò)它向外發(fā)射激光時(shí)，這個(gè)過(guò)程就會(huì)結(jié)束。

3. 應(yīng)用

工業(yè)應(yīng)用：雕刻、切割、劃線、鉆孔、焊接等

醫(yī)療應(yīng)用：去除不需要的組織，使用熒光診斷癌細(xì)胞，牙科藥物。

電信

軍事應(yīng)用

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

LM317 穩(wěn)壓器集成電路

它是一個(gè)可調(diào)的三端穩(wěn)壓器IC，它可以提供1.25 V至37V的輸出電壓。我們可以根據(jù)需要在LM317的可調(diào)PIN上使用兩個(gè)外部電阻器來(lái)改變。這兩個(gè)電阻用作分壓器電路，用于增加或降低輸出電壓。LM317 IC 有助于電流限制、熱過(guò)載保護(hù)和安全工作區(qū)保護(hù)。如果我們斷開(kāi)可調(diào)端子，LM317 仍然有助于過(guò)載保護(hù)。它的典型線路和負(fù)載調(diào)整率為0.1%。

激光二極管驅(qū)動(dòng)電路的工作原理

當(dāng)電池開(kāi)始供電時(shí)，它首先流過(guò)陶瓷電容器（0.1uf）。該電容器用于濾除來(lái)自直流電源的高頻噪聲，并提供給LM317穩(wěn)壓器 IC 的輸入 PIN3。電位計(jì)（10k）和電阻器用作與可調(diào)PIN1連接的限壓電路。輸出電壓完全取決于這些電阻器和電位器的值。然后輸出電壓從輸出PIN2中取出，該電壓從第二個(gè)電容器（1uf）中濾出。該電容器充當(dāng)電源負(fù)載平衡器，用于濾除波動(dòng)信號(hào)。我們可以通過(guò)移動(dòng)電位器來(lái)調(diào)整激光的強(qiáng)度。