Kanuni ya kazi ya laser ya semiconductor

Kanuni ya kazi yalaser ya semiconductor

Kwanza kabisa, mahitaji ya parameta ya lasers ya semiconductor huletwa, haswa ikiwa ni pamoja na mambo yafuatayo:
1. Utendaji wa picha ya umeme: ikiwa ni pamoja na uwiano wa kutoweka, upana wa mstari unaobadilika na vigezo vingine, vigezo hivi vinaathiri moja kwa moja utendaji wa leza za semiconductor katika mifumo ya mawasiliano.
2. Vigezo vya kimuundo: kama vile ukubwa na mpangilio unaong'aa, ufafanuzi wa mwisho wa uchimbaji, saizi ya usakinishaji na saizi ya muhtasari.
3. Wavelength: Msururu wa urefu wa leza ya semiconductor ni 650~1650nm, na usahihi ni wa juu.
4. Kizingiti cha sasa (Ith) na sasa ya uendeshaji (lop) : Vigezo hivi huamua hali ya kuanza na hali ya kazi ya laser ya semiconductor.
5. Nguvu na voltage: Kwa kupima nguvu, voltage na sasa ya laser ya semiconductor kazini, PV, PI na IV curves inaweza inayotolewa kuelewa sifa zao za kazi.

Kanuni ya kazi
1. Masharti ya kupata: Usambazaji wa inversion wa flygbolag za malipo katika kati ya lasing (eneo la kazi) huanzishwa. Katika semiconductor, nishati ya elektroni inawakilishwa na mfululizo wa viwango vya nishati karibu vinavyoendelea. Kwa hiyo, idadi ya elektroni chini ya bendi ya upitishaji katika hali ya juu ya nishati lazima iwe kubwa zaidi kuliko idadi ya mashimo juu ya bendi ya valence katika hali ya chini ya nishati kati ya mikoa miwili ya bendi ya nishati ili kufikia ubadilishaji wa nambari ya chembe. Hii inafanikiwa kwa kutumia upendeleo chanya kwa homojunction au heterojunction na kuingiza wabebaji muhimu kwenye safu amilifu ili kusisimua elektroni kutoka kwa bendi ya chini ya valence ya nishati hadi bendi ya upitishaji wa nishati ya juu. Wakati idadi kubwa ya elektroni katika hali ya chembe iliyogeuzwa inapoungana tena na mashimo, utoaji wa kuchochea hutokea.
2. Ili kupata mionzi yenye msukumo thabiti, mionzi iliyochochewa lazima irudishwe mara kadhaa kwenye kipokea sauti cha macho ili kuunda oscillation ya laser, resonator ya laser huundwa na uso wa asili wa kioo cha semiconductor kama kioo. iliyowekwa kwenye mwisho wa mwanga na filamu ya juu ya kutafakari ya multilayer ya dielectric, na uso laini umewekwa na filamu iliyopunguzwa ya kutafakari. Kwa kaviti ya Fp (Kaviti ya Fabry-Perot) leza ya semiconductor, kaviti ya FP inaweza kujengwa kwa urahisi kwa kutumia ndege ya asili ya kupasua iliyo sawa na ndege ya makutano ya pn ya fuwele.
(3) Ili kuunda oscillation thabiti, kati ya laser lazima iweze kutoa faida kubwa ya kutosha kufidia upotezaji wa macho unaosababishwa na resonator na upotezaji unaosababishwa na pato la laser kutoka kwa uso wa uso, na kuongeza kila wakati uwanja mwepesi kwenye cavity. Hii lazima iwe na sindano yenye nguvu ya kutosha ya sasa, yaani, kuna inversion ya nambari ya chembe ya kutosha, kiwango cha juu cha ubadilishaji wa nambari ya chembe, faida kubwa zaidi, yaani, mahitaji lazima yatimize hali fulani ya kizingiti cha sasa. Wakati laser inapofikia kizingiti, mwanga na wavelength maalum inaweza resonated katika cavity na amplified, na hatimaye kuunda laser na pato kuendelea.

Mahitaji ya utendaji
1. Bandwidth ya urekebishaji na kasi: leza za semiconductor na teknolojia yake ya urekebishaji ni muhimu katika mawasiliano ya macho yasiyotumia waya, na kipimo data cha moduli na kasi huathiri moja kwa moja ubora wa mawasiliano. Laser iliyobadilishwa ndani (laser iliyobadilishwa moja kwa moja) yanafaa kwa nyanja tofauti katika mawasiliano ya nyuzi za macho kwa sababu ya maambukizi ya kasi ya juu na gharama ya chini.
2. Sifa za taswira na sifa za urekebishaji: Semicondukta ilisambaza leza za maoni(Laser ya DFB) wamekuwa chanzo muhimu cha mwanga katika mawasiliano ya nyuzi za macho na mawasiliano ya anga ya macho kwa sababu ya sifa zao bora za spectral na sifa za urekebishaji.
3. Gharama na uzalishaji wa wingi: Laser za semiconductor zinahitaji kuwa na faida za gharama ya chini na uzalishaji wa wingi ili kukidhi mahitaji ya uzalishaji na matumizi makubwa.
4. Matumizi ya nishati na kutegemewa: Katika hali za utumaji kama vile vituo vya data, leza za semiconductor zinahitaji matumizi ya chini ya nishati na kutegemewa kwa juu ili kuhakikisha utendakazi thabiti wa muda mrefu.