Prinċipju tax-xogħol tal-laser semikonduttur

Prinċipju ta 'ħidma ta'laser semikonduttur

L-ewwelnett, ir-rekwiżiti tal-parametri għal-lejżers semikondutturi huma introdotti, prinċipalment inklużi l-aspetti li ġejjin:
1. Prestazzjoni fotoelettrika: inkluż proporzjon ta 'estinzjoni, wisa' tal-linja dinamika u parametri oħra, dawn il-parametri jaffettwaw direttament il-prestazzjoni ta 'lejżers semikondutturi f'sistemi ta' komunikazzjoni.
2. Parametri strutturali: bħal daqs u arranġament luminuż, definizzjoni tat-tarf tal-estrazzjoni, daqs tal-installazzjoni u daqs tal-kontorn.
3. Wavelength: Il-firxa tal-wavelength tal-laser semikonduttur hija 650 ~ 1650nm, u l-eżattezza hija għolja.
4. Kurrent ta 'limitu (Ith) u kurrent operattiv (lop): Dawn il-parametri jiddeterminaw il-kundizzjonijiet tal-bidu u l-istat tax-xogħol tal-laser semikonduttur.
5. Enerġija u vultaġġ: Billi tkejjel il-qawwa, il-vultaġġ u l-kurrent tal-lejżer tas-semikondutturi fuq ix-xogħol, jistgħu jinġibdu kurvi PV, PI u IV biex jifhmu l-karatteristiċi tax-xogħol tagħhom.

Prinċipju ta' ħidma
1. Kundizzjonijiet ta 'gwadann: Id-distribuzzjoni tal-inverżjoni ta' trasportaturi ta 'ċarġ fil-mezz tal-lasing (reġjun attiv) hija stabbilita. Fis-semikondutturi, l-enerġija tal-elettroni hija rappreżentata minn serje ta 'livelli ta' enerġija kważi kontinwi. Għalhekk, in-numru ta 'elettroni fil-qiegħ tal-faxxa tal-konduzzjoni fl-istat ta' enerġija għolja għandu jkun ħafna akbar min-numru ta 'toqob fil-quċċata tal-faxxa ta' valenza fl-istat ta 'enerġija baxxa bejn iż-żewġ reġjuni tal-faxxa tal-enerġija biex tinkiseb l-inverżjoni ta' in-numru tal-partiċelli. Dan jinkiseb billi tiġi applikata preġudizzju pożittiv għall-homojunction jew heterojunction u tinjetta t-trasportaturi meħtieġa fis-saff attiv biex eċitati elettroni mill-faxxa ta 'valenza ta' enerġija aktar baxxa għall-faxxa ta 'konduzzjoni ta' enerġija ogħla. Meta numru kbir ta 'elettroni fl-istat tal-popolazzjoni tal-partiċelli maqluba jerġgħu jikkombinaw ma' toqob, isseħħ emissjoni stimulata.
2. Sabiex fil-fatt tinkiseb radjazzjoni stimulata koerenti, ir-radjazzjoni stimulata għandha tiġi mitmugħa lura diversi drabi fir-resonatur ottiku biex tifforma oxxillazzjoni tal-lejżer, ir-resonatur tal-lejżer huwa ffurmat mill-wiċċ naturali tal-qsim tal-kristall semikonduttur bħala mera, ġeneralment miksi fuq it-tarf tad-dawl b'film dielettriku b'ħafna saffi ta 'riflessjoni għolja, u l-wiċċ lixx huwa miksi b'film ta' riflessjoni mnaqqas. Għal-laser semikonduttur tal-kavità Fp (kavità Fabry-Perot), il-kavità FP tista 'tinbena faċilment billi tuża l-pjan ta' qsim naturali perpendikolari mal-pjan ta 'junction pn tal-kristall.
(3) Sabiex tifforma oxxillazzjoni stabbli, il-mezz tal-lejżer għandu jkun jista 'jipprovdi qligħ kbir biżżejjed biex jikkumpensa għat-telf ottiku kkawżat mir-resonatur u t-telf ikkawżat mill-output tal-lejżer mill-wiċċ tal-kavità, u kontinwament iżid il- kamp ħafif fil-kavità. Dan għandu jkollu injezzjoni ta 'kurrent b'saħħitha biżżejjed, jiġifieri, hemm biżżejjed inverżjoni tan-numru tal-partiċelli, iktar ma jkun għoli l-grad ta' inverżjoni tan-numru tal-partiċelli, iktar ikun kbir il-qligħ, jiġifieri, ir-rekwiżit għandu jilħaq ċertu kundizzjoni ta 'limitu kurrenti. Meta l-lejżer jilħaq il-limitu, dawl b'wavelength speċifiku jista 'jiġi resonated fil-kavità u amplifikat, u finalment jiffurmaw laser u output kontinwu.

Rekwiżit ta 'prestazzjoni
1. Faxxa tal-modulazzjoni u rata: il-lejżers tas-semikondutturi u t-teknoloġija tal-modulazzjoni tagħhom huma kruċjali fil-komunikazzjoni ottika mingħajr fili, u l-faxxa tal-modulazzjoni u r-rata jaffettwaw direttament il-kwalità tal-komunikazzjoni. Lejżer modulat internament (laser modulat direttament) hija adattata għal oqsma differenti fil-komunikazzjoni tal-fibra ottika minħabba t-trasmissjoni ta 'veloċità għolja u l-ispiża baxxa tagħha.
2. Karatteristiċi spettrali u karatteristiċi ta 'modulazzjoni: Lejżers ta' feedback distribwiti semikondutturi (Lejżer DFB) saru sors ta 'dawl importanti fil-komunikazzjoni tal-fibra ottika u l-komunikazzjoni ottika spazjali minħabba l-karatteristiċi spettrali eċċellenti u l-karatteristiċi tal-modulazzjoni tagħhom.
3. L-ispiża u l-produzzjoni tal-massa: Lejżers semikondutturi jeħtieġ li jkollhom il-vantaġġi ta 'spiża baxxa u produzzjoni tal-massa biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta' produzzjoni u applikazzjonijiet fuq skala kbira.
4. Konsum ta 'enerġija u affidabilità: F'xenarji ta' applikazzjoni bħal ċentri tad-dejta, lejżers semikondutturi jeħtieġu konsum baxx ta 'enerġija u affidabilità għolja biex jiżguraw tħaddim stabbli fit-tul.