半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍有哪些？

半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此，特別適于在飛機(jī)、軍艦、車輛和宇宙飛船上使用。有些半導(dǎo)體激光器可以通過外加的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度、壓力等改變激光的波長，即所謂的調(diào)諧，可以很方便地對(duì)輸出光束進(jìn)行調(diào)制;半導(dǎo)體激光器的波長范圍為0.32～34微米，較寬廣。它能將電能直接轉(zhuǎn)換為激光能，效率已達(dá)10%以上。所有這些都使它受到重視，所以發(fā)展迅速，目前已廣泛應(yīng)用于激光通信、測(cè)距、雷達(dá)、模擬、警戒、引燃引爆和自動(dòng)控制等方面。

半導(dǎo)體激光器最大的缺點(diǎn)是：激光性能受溫度影響大，比如砷化鎵激光，當(dāng)溫度從絕對(duì)溫度77°K變到室溫時(shí)，激光波長從0.84變到0.91微米。另外，效率雖高，但因體積小，總功率并不高，室溫下連續(xù)輸出不過幾十毫瓦，脈沖輸出只有幾瓦到幾十瓦。光束的發(fā)散角，一般在幾度到20度之間，所以在方向性、單色性和相干性等方面較差。

半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、壽命長、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此，特別適于在飛機(jī)、軍艦、車輛和宇宙飛船上使用。目前已廣泛應(yīng)用于激光通信、測(cè)距、雷達(dá)、模擬、警戒、引燃引爆和自動(dòng)控制等方面。半導(dǎo)體激光材料有幾十種，最成熟的有砷化鎵和鎵鋁砷等。由于半導(dǎo)體激光器體積小、重量輕、壽命長、效率高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以，在航天器、飛機(jī)、軍艦、車輛上應(yīng)用特別適宜。這種激光器工作波長范圍寬，而且可以通過外加電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度和壓力等改變激光的波長，調(diào)諧控制方便。由于半導(dǎo)體激光器制作得小巧玲瓏，總功率不高，適合于低功率系統(tǒng)使用。

激光制導(dǎo)

半導(dǎo)體激光制導(dǎo)已用于地-空導(dǎo)彈、空-空導(dǎo)彈、地-地導(dǎo)彈等。激光制導(dǎo)跟蹤在軍事上具有十分廣泛的應(yīng)用。激光制導(dǎo)的方法之一是駕束制導(dǎo), 又稱激光波束制導(dǎo)。從制導(dǎo)站的激光發(fā)射系統(tǒng)按一定規(guī)律向空間發(fā)射經(jīng)編碼調(diào)制的激光束, 且光束中心線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo);在波束中飛行的導(dǎo)彈, 當(dāng)其位置偏離波束中心時(shí),裝在導(dǎo)彈尾部的激光接收器探測(cè)到激光信號(hào), 經(jīng)信息處理后, 彈上解算裝置計(jì)算出彈體偏離中心線的大小和方向, 形成控制信號(hào); 再通過自動(dòng)駕駛儀操縱導(dǎo)彈相應(yīng)的機(jī)構(gòu), 使其沿著波束中心飛行, 直至摧毀目標(biāo)為止。另一種激光制導(dǎo)方法是光纖制導(dǎo)。通過一根放出的光纖把傳感器的信息傳送到導(dǎo)彈控制器, 觀察所顯示的圖像并通過同一光纖往回發(fā)送控制指令,以達(dá)到控制操縱導(dǎo)彈的目的。

醫(yī)療和生命科學(xué)研究

激光手術(shù)治療。半導(dǎo)體激光已經(jīng)用于軟組織切除，組織接合、凝固和汽化。普通外科、整形外科、皮膚科、泌尿科、婦產(chǎn)科等，均廣泛地采用了這項(xiàng)技術(shù)。激光動(dòng)力學(xué)治療。將對(duì)腫瘤有親合性的光敏物質(zhì)有選擇地聚集于癌組織內(nèi)，通過半導(dǎo)體激光照射使癌組織產(chǎn)生活性氧，旨在使其壞死而對(duì)健康組織毫無損害。生命科學(xué)研究。使用半導(dǎo)體激光的“光鑷”，可以捕捉活細(xì)胞或染色體并移至任意位置，已經(jīng)用于促進(jìn)細(xì)胞合成、細(xì)胞相互作用等研究，還可以作為法醫(yī)取證的診斷技術(shù)。

半導(dǎo)體激光通信

半導(dǎo)體激光器在衛(wèi)星通信技術(shù)中只需要較小的望遠(yuǎn)鏡和較低的發(fā)射功率, 就能實(shí)現(xiàn)光的自由空間傳輸并獲得極高的數(shù)據(jù)率傳輸。激光通信技術(shù)可用于軌道衛(wèi)星間的相互通信及衛(wèi)星與地面站的通信。

激光切割熔覆

對(duì)核心金屬部件的修補(bǔ)翻新，在重工、工程機(jī)械行業(yè)具有重要的作用和價(jià)值。例如礦機(jī)的液壓軸、鉆井螺桿、電機(jī)轉(zhuǎn)子、軸承、汽輪機(jī)葉片等，運(yùn)作時(shí)間長了均會(huì)出現(xiàn)不同程度磨損，更換就很可惜，而且費(fèi)用很高，這時(shí)利用激光熔覆增加涂層恢復(fù)原貌，是最經(jīng)濟(jì)的辦法，而半導(dǎo)體激光器是激光熔覆最受歡迎的激光器。過去幾年我們已經(jīng)看到河北、遼寧、山東、山西、陜西、天津等多個(gè)省市激光熔覆快速發(fā)展，在煤、油、氣、鋼、機(jī)械等發(fā)揮了重要作用。隨著國家進(jìn)一步推進(jìn)“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略，帶動(dòng)老基建的發(fā)展。