अर्धचालक लेजर को कार्य सिद्धान्त

को कार्य सिद्धान्तअर्धचालक लेजर

सबैभन्दा पहिले, सेमीकन्डक्टर लेजरहरूको लागि प्यारामिटर आवश्यकताहरू प्रस्तुत गरिएको छ, मुख्य रूपमा निम्न पक्षहरू सहित:
1. फोटोइलेक्ट्रिक कार्यसम्पादन: विलुप्त हुने अनुपात, गतिशील लाइनविड्थ र अन्य प्यारामिटरहरू सहित, यी प्यारामिटरहरूले सञ्चार प्रणालीहरूमा सेमीकन्डक्टर लेजरहरूको कार्यसम्पादनलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ।
2. संरचनात्मक मापदण्डहरू: जस्तै चमकदार आकार र व्यवस्था, निकासी अन्त्य परिभाषा, स्थापना आकार र रूपरेखा आकार।
3. तरंग लम्बाइ: अर्धचालक लेजरको तरंग दैर्ध्य दायरा 650 ~ 1650nm छ, र शुद्धता उच्च छ।
4. थ्रेसहोल्ड वर्तमान (Ith) र अपरेटिङ करन्ट (lop): यी प्यारामिटरहरूले सेमीकन्डक्टर लेजरको स्टार्ट-अप अवस्था र काम गर्ने अवस्था निर्धारण गर्दछ।
5. पावर र भोल्टेज: काममा अर्धचालक लेजरको पावर, भोल्टेज र वर्तमान मापन गरेर, PV, PI र IV कर्भहरू तिनीहरूको कार्य विशेषताहरू बुझ्नको लागि कोर्न सकिन्छ।

कार्य सिद्धान्त
1. लाभ अवस्था: लेसिङ माध्यम (सक्रिय क्षेत्र) मा चार्ज वाहकहरूको उल्टो वितरण स्थापित छ। अर्धचालकमा, इलेक्ट्रोनहरूको ऊर्जा लगभग निरन्तर ऊर्जा स्तरहरूको श्रृंखलाद्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। तसर्थ, उच्च ऊर्जा स्थितिमा प्रवाहक ब्यान्डको फेदमा रहेको इलेक्ट्रोनहरूको संख्या दुई ऊर्जा ब्यान्ड क्षेत्रहरू बीचको न्यून ऊर्जा अवस्थामा भ्यालेन्स ब्यान्डको शीर्षमा रहेको प्वालहरूको संख्या भन्दा धेरै ठूलो हुनुपर्छ। कण संख्या। यो homojunction वा heterojunction मा सकारात्मक पूर्वाग्रह लागू गरेर र निम्न ऊर्जा भ्यालेन्स ब्यान्डबाट उच्च ऊर्जा प्रवाहक ब्यान्डमा इलेक्ट्रोनहरूलाई उत्तेजित गर्न सक्रिय तहमा आवश्यक क्यारियरहरू इन्जेक्सन गरेर प्राप्त गरिन्छ। जब उल्टो कण जनसंख्या राज्य मा इलेक्ट्रोन को एक ठूलो संख्या छेद संग पुन: संयोजित, उत्तेजित उत्सर्जन हुन्छ।
2. वास्तवमा सुसंगत उत्तेजित विकिरण प्राप्त गर्न को लागी, उत्तेजित विकिरण लेजर दोलन को रूप मा अप्टिकल रेजोनेटर मा धेरै पटक फिर्ता फिड गर्नुपर्छ, लेजर को रिजोनेटर एक ऐना को रूप मा सेमीकन्डक्टर क्रिस्टल को प्राकृतिक क्लीवेज सतह द्वारा बनाईएको छ, सामान्यतया। उच्च प्रतिबिम्ब मल्टिलेयर डाइलेक्ट्रिक फिल्मको साथ प्रकाशको छेउमा प्लेट गरिएको छ, र चिल्लो सतहलाई कम प्रतिबिम्ब फिल्मको साथ प्लेट गरिएको छ। Fp cavity (Fabry-Perot cavity) सेमीकन्डक्टर लेजरको लागि, FP cavity लाई क्रिस्टलको pn जंक्शन प्लेनमा लम्बवत प्राकृतिक क्लीभेज प्लेन प्रयोग गरेर सजिलैसँग निर्माण गर्न सकिन्छ।
(३) स्थिर दोलन बनाउनको लागि, लेजर माध्यमले रेजोनेटरबाट हुने अप्टिकल हानि र गुफा सतहबाट लेजर आउटपुटको कारणले गर्दा हुने नोक्सानको लागि क्षतिपूर्ति गर्नको लागि पर्याप्त लाभ प्रदान गर्न सक्षम हुनुपर्दछ, र निरन्तर वृद्धि। गुहा मा प्रकाश क्षेत्र। यो एक बलियो पर्याप्त वर्तमान इंजेक्शन हुनुपर्छ, त्यो हो, त्यहाँ पर्याप्त कण संख्या उल्टो छ, कण संख्या उल्टो को डिग्री उच्च, ठूलो लाभ, त्यो हो, आवश्यकता निश्चित वर्तमान थ्रेसहोल्ड अवस्था पूरा गर्नुपर्छ। जब लेजर थ्रेसहोल्डमा पुग्छ, एक विशिष्ट तरंग लम्बाइको साथ प्रकाश गुहामा प्रतिध्वनित र एम्प्लीफाइड गर्न सकिन्छ, र अन्तमा लेजर र निरन्तर आउटपुट बनाउँदछ।

प्रदर्शन आवश्यकता
1. मोड्युलेसन ब्यान्डविथ र दर: सेमीकन्डक्टर लेजरहरू र तिनीहरूको मोड्युलेसन टेक्नोलोजी वायरलेस अप्टिकल सञ्चारमा महत्त्वपूर्ण छन्, र मोडुलेशन ब्यान्डविथ र दरले प्रत्यक्ष रूपमा सञ्चार गुणस्तरलाई असर गर्छ। आन्तरिक मोड्युलेटेड लेजर (प्रत्यक्ष मोड्युलेटेड लेजर) उच्च गतिको प्रसारण र कम लागतको कारणले अप्टिकल फाइबर कम्युनिकेसनमा विभिन्न क्षेत्रहरूको लागि उपयुक्त छ।
2. स्पेक्ट्रल विशेषताहरू र मोड्युलेसन विशेषताहरू: सेमीकन्डक्टर वितरित प्रतिक्रिया लेजरहरू(DFB लेजर) अप्टिकल फाइबर कम्युनिकेसन र स्पेस अप्टिकल कम्युनिकेशनमा तिनीहरूको उत्कृष्ट स्पेक्ट्रल विशेषताहरू र मोड्युलेसन विशेषताहरूको कारणले महत्त्वपूर्ण प्रकाश स्रोत बनेको छ।
3. लागत र ठूलो उत्पादन: सेमीकन्डक्टर लेजरहरूले ठूलो मात्रामा उत्पादन र अनुप्रयोगहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न कम लागत र ठूलो उत्पादनको फाइदाहरू हुन आवश्यक छ।
4. पावर खपत र विश्वसनीयता: डेटा केन्द्रहरू जस्तै अनुप्रयोग परिदृश्यहरूमा, सेमीकन्डक्टर लेजरहरूलाई कम ऊर्जा खपत र दीर्घकालीन स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्न उच्च विश्वसनीयता चाहिन्छ।