Puslaidininkinio lazerio darbo principas

Darbo principasPuslaidininkių lazeris

Visų pirma, pristatomi puslaidininkių lazerių parametrų reikalavimai, daugiausia įtraukiant šiuos aspektus:
1. Fotoelektrinis našumas: įskaitant išnykimo santykį, dinaminį linijinį plotį ir kitus parametrus, šie parametrai tiesiogiai veikia puslaidininkių lazerių veikimą ryšių sistemose.
2. Struktūriniai parametrai: tokie kaip šviesus dydis ir išdėstymas, ištraukimo pabaigos apibrėžimas, diegimo dydis ir kontūro dydis.
3. Bangos ilgis: puslaidininkio lazerio bangos ilgio diapazonas yra 650 ~ 1650 nm, o tikslumas yra didelis.
4. Slenkstinė srovė (ITH) ir veikimo srovė (LOP): Šie parametrai nustato puslaidininkio lazerio paleidimo sąlygas ir veikiančią būseną.
5. Galia ir įtampa: išmatuojant puslaidininkio lazerio galią, įtampą ir srovę darbe, PV, PI ir IV kreivės gali būti nubrėžtos, kad būtų galima suprasti jų darbines savybes.

Darbo principas
1. Gaukite sąlygas: nustatomas krūvio nešiklių pasiskirstymas lazuliavimo terpėje (aktyvioji sritis). Puslaidininkyje elektronų energiją pavaizduota beveik ištisinės energijos lygio serija. Todėl elektronų skaičius laidumo juostos apačioje aukštos energijos būsenoje turi būti daug didesnis nei skylių skaičius valentinės juostos viršuje esančioje mažos energijos būsenoje tarp dviejų energijos juostų regionų, kad būtų pasiekta inversijos inversija dalelių skaičius. Tai pasiekiama naudojant teigiamą homojunkcijos ar heterojunkcijos paklaidą ir įpurškiant reikiamus nešiklius į aktyvųjį sluoksnį, kad sujaudintų elektronus iš apatinės energijos valentinės juostos į didesnės energijos laidumo juostą. Kai daugybė elektronų, esančių atvirkštiniuose dalelių populiacijos būsenoje su skylėmis, atsiranda stimuliuojama emisija.
2. Norint iš tikrųjų gauti nuoseklią stimuliuojamą spinduliuotę, optiniame rezonatoriuje stimuliuojama radiacija turi būti kelis kartus perduota lazeriniam virpesiui, o lazerio rezonatorius yra suformuotas natūraliu puslaidininkio kristalo skilimo paviršiumi kaip veidrodis, paprastai veidrodis, paprastai veidrodis, paprastai veidrodis, paprastai. Šviesos gale padengtas aukštu atspindžio daugiasluoksniu dielektrine plėvele, o lygusis paviršius yra padengtas sumažinta atspindžio plėvele. FP ertmei (Fabry-Perot ertmiai) puslaidininkio lazeriui FP ertmę galima lengvai sukurti naudojant natūralų skilimo plokštumą statmenai kristalo PN jungties plokštumai.
(3) Norint suformuoti stabilų svyravimą, lazerinė terpė turi sugebėti suteikti pakankamai didelę naudą, kad kompensuotų optinius nuostolius, kuriuos sukelia rezonatorius, ir nuostolių, kuriuos sukelia lazerio išėjimas iš ertmės paviršiaus, ir nuolat didina Šviesos laukas ertmėje. Tai turi būti pakankamai stipri srovės injekcija, tai yra, yra pakankamai dalelių skaičiaus inversijos, tuo didesnis dalelių skaičiaus inversijos laipsnis, tuo didesnis padidėjimas, tai yra, reikalavimas turi atitikti tam tikrą dabartinę ribą. Kai lazeris pasiekia slenkstį, šviesa su konkrečiu bangos ilgiu gali būti rezonuojama ertmėje ir amplifikuojama, o galiausiai sudaro lazerio ir nuolatinį išėjimą.

Našumo reikalavimas
1. Moduliacijos pralaidumas ir greitis: Puslaidininkių lazeriai ir jų moduliacijos technologija yra labai svarbūs belaidžio optinio ryšio ryšyje, o moduliacijos pralaidumas ir greitis tiesiogiai veikia ryšio kokybę. Vidinis moduliuotas lazeris (Tiesiogiai moduliuotas lazeris) yra tinkamas skirtinguose optinio pluošto komunikacijos laukuose dėl didelio greičio perdavimo ir mažų išlaidų.
2. Spektrinės charakteristikos ir moduliacijos charakteristikos: puslaidininkių paskirstyto grįžtamojo ryšio lazeriai (DFB lazeris) tapo svarbiu šviesos šaltiniu optinio pluošto komunikacijos ir kosmoso optinio ryšio ryšyje dėl puikių spektrinių charakteristikų ir moduliacijos charakteristikų.
3. Išlaidos ir masinė gamyba: Puslaidininkių lazeriai turi turėti mažų išlaidų ir masinės gamybos pranašumus, kad patenkintų didelio masto gamybos ir programų poreikius.
4. Energijos suvartojimas ir patikimumas: Taikymo scenarijuose, tokiuose kaip duomenų centrai, puslaidininkių lazeriai, reikalingas mažas energijos suvartojimas ir didelis patikimumas, kad būtų užtikrintas ilgalaikis stabilus veikimas.