Puolijohdelaserin työperiaate

Työperiaate jstkpuolijohdelaser

Ensinnäkin otetaan käyttöön puolijohdelaserien parametrivaatimukset, mukaan lukien seuraavat näkökohdat:
1. Fotoelektrinen suorituskyky: Sisältää sukupuutto -suhde, dynaaminen linjan leveys ja muut parametrit, nämä parametrit vaikuttavat suoraan puolijohdelaserien suorituskykyyn viestintäjärjestelmissä.
2. Rakenteelliset parametrit: kuten valaiseva koko ja järjestely, uuttopään määrittely, asennuskoko ja ääriviivat.
3. Aallonpituus: Puolijohdelaserin aallonpituusalue on 650 ~ 1650 nm ja tarkkuus on korkea.
4.
5. Teho ja jännite: Mittaamalla puolijohdelaserin teho, jännite ja virta työssä, PV-, PI- ja IV -käyrät voidaan piirtää niiden työominaisuuksien ymmärtämiseksi.

Työperiaate
1. Vahvistusolosuhteet: Varausvälineiden (aktiivinen alue) inversion jakautuminen on muodostettu. Puolijohteessa elektronien energiaa edustaa sarja lähes jatkuvia energiatasoja. Siksi johtamiskaistan alareunassa olevien elektronien lukumäärän korkean energian tilassa on oltava paljon suurempi kuin valenssikaistan yläosassa olevien reikien lukumäärä matalassa energiatilassa kahden energiakaistan alueen välillä hiukkasluvun kääntämisen saavuttamiseksi. Tämä saavutetaan soveltamalla positiivinen puolueellisuus homojunktioon tai heterojunktioon ja injektoimalla tarvittavat kantajat aktiiviseen kerrokseen elektronien herättämiseksi alemman energian valenssikaistalta korkeamman energian johtamiskaistalle. Kun suuri joukko elektroneja käänteisessä hiukkaspopulaatiossa yhdistyvät reikillä, tapahtuu stimuloitu päästö.
2. Jotta koherentti stimuloidut säteilyt saadaan, stimuloitu säteily on syötettävä takaisin useita kertoja optisessa resonaattorissa laserin värähtelyn muodostamiseksi, laserresonaattorin muodostuu puolijohteen kideen luonnollisen pilkkoutumispinnan avulla peilinä, joka yleensä on pennetty valaistulla heijastumisella, joka on vähentynyt, ja siinä on sileä pinta -alainen ja sileällä pinta -alaisella pinnalla. FP-onkalolle (Fabry-Perot-ontelo) puolijohdelaserille FP-onkalo voidaan helposti rakentaa käyttämällä luonnollista pilkkoutumistasoa kohtisuorassa kiteen PN-liitostasoon nähden.
(3) Vakaan värähtelyn muodostamiseksi laserväliaineen on kyettävä tarjoamaan riittävän suuri vahvistus resonaattorin aiheuttaman optisen menetyksen kompensoimiseksi ja onkalon pinnasta aiheutuneen laserlähtöjen aiheuttamasta häviöstä ja lisäämällä onkalon valokenttää jatkuvasti. Tällä on oltava riittävän vahva virran injektio, ts. Hiukkaslukujen inversio on riittävästi, mitä suurempi hiukkasten lukumäärän inversio, sitä suurempi vahvistus, toisin sanoen, vaatimuksen on täytettävä tietty virran kynnysolosuhde. Kun laser saavuttaa kynnysarvon, valolla tietyllä aallonpituudella voidaan resonoida ontelossa ja monistaa, ja lopulta muodostaa laserin ja jatkuvan lähdön.

Suorituskykyvaatimus
1. Sisäisesti moduloitu laser (suoraan moduloitu laser) Soveltuu optisen kuituviestinnän eri aloille sen nopean siirron ja alhaisten kustannusten vuoksi.
2. Spektriominaisuudet ja modulaatioominaisuudet: Puolijohde hajautetut palautilaserit (DFB -laser) on tullut tärkeä valonlähde optisessa kuituviestinnässä ja avaruusoptisessa viestinnässä niiden erinomaisten spektriominaisuuksien ja modulaatioominaisuuksien vuoksi.
3. Kustannus- ja massatuotanto: Puolijohdelaserilla on oltava edut edullisista ja massatuotannosta, jotta voidaan vastata laajamittaisten tuotannon ja sovellusten tarpeisiin.
4. Virrankulutus ja luotettavuus: Sovellusskenaarioissa, kuten tietokeskuksissa, puolijohdelaserit vaativat vähäistä virrankulutusta ja korkeaa luotettavuutta pitkän aikavälin vakaan toiminnan varmistamiseksi.