Αρχή λειτουργίας τουημιαγωγός λέιζερ
Πρώτα απ 'όλα, εισάγονται οι απαιτήσεις παραμέτρων για λέιζερ ημιαγωγών, συμπεριλαμβανομένων κυρίως των ακόλουθων πτυχών:
1. Φωτογραφική απόδοση: συμπεριλαμβανομένης της αναλογίας εξαφάνισης, του δυναμικού γραμμικού εύρους και άλλων παραμέτρων, αυτές οι παράμετροι επηρεάζουν άμεσα την απόδοση των λέιζερ ημιαγωγών στα συστήματα επικοινωνίας.
2. Δομικές παράμετροι: όπως φωτεινό μέγεθος και διάταξη, ορισμός τελικού ορισμού, μέγεθος εγκατάστασης και μέγεθος περιγράμματος.
3. Μήκος κύματος: Το εύρος μήκους κύματος του λέιζερ ημιαγωγού είναι 650 ~ 1650nm και η ακρίβεια είναι υψηλή.
4. Ρεύμα κατωφλίου (ITH) και λειτουργικό ρεύμα (LOP): Αυτές οι παράμετροι καθορίζουν τις συνθήκες εκκίνησης και την κατάσταση εργασίας του λέιζερ ημιαγωγού.
5. Ισχύς και τάση: Με τη μέτρηση της ισχύος, της τάσης και του ρεύματος του λέιζερ ημιαγωγού στην εργασία, μπορούν να σχεδιαστούν καμπύλες PV, PI και IV για να κατανοήσουν τα χαρακτηριστικά εργασίας τους.
Αρχή εργασίας
1. Συνθήκες κέρδους: Η κατανομή αναστροφής των φορέων φορτίου στο μέσο Lasing (ενεργή περιοχή) δημιουργείται. Στο ημιαγωγό, η ενέργεια των ηλεκτρονίων αντιπροσωπεύεται από μια σειρά σχεδόν συνεχών επιπέδων ενέργειας. Ως εκ τούτου, ο αριθμός των ηλεκτρονίων στο κάτω μέρος της ζώνης αγωγιμότητας στην κατάσταση υψηλής ενέργειας πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερος από τον αριθμό των οπών στην κορυφή της ζώνης σθένους στην κατάσταση χαμηλής ενέργειας μεταξύ των δύο περιοχών της ζώνης ενέργειας για την επίτευξη της αναστροφής του αριθμού σωματιδίων. Αυτό επιτυγχάνεται εφαρμόζοντας μια θετική προκατάληψη στην ομοιομορφία ή την ετεροβόληση και την έγχυση των απαραίτητων φορέων στο ενεργό στρώμα για να διεγείρουν ηλεκτρόνια από τη ζώνη χαμηλότερης ενέργειας στη ζώνη σθένους στην υψηλότερη ζώνη αγωγιμότητας. Όταν ένας μεγάλος αριθμός ηλεκτρόνων στην αναστροφή του πληθυσμού των σωματιδίων, η κατάσταση ανασυνδυασμένου με τρύπες, εμφανίζεται διεγερμένη εκπομπή.
2. Για να επιτευχθεί πραγματικά συνεκτική διεγερμένη ακτινοβολία, η διεγερμένη ακτινοβολία πρέπει να τροφοδοτείται αρκετές φορές στον οπτικό συντονιστή για να σχηματίσει ταλάντωση λέιζερ, ο συντονιστής του λέιζερ σχηματίζεται από την φυσική επιφάνεια διάσπασης του κρυστάλλου ημιαγωγού ως καθρέφτη, συνήθως επανέρχεται στο άκρο του φωτός με ένα φιλμ υψηλής αντανάκλασης. Για την κοιλότητα FP (Fabry-Perot Cate) Semiconductor Laser, η κοιλότητα FP μπορεί εύκολα να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας το φυσικό επίπεδο διάσπασης κάθετο στο επίπεδο διασταύρωσης PN του κρυστάλλου.
(3) Για να σχηματιστούν σταθερή ταλάντωση, το μέσο λέιζερ πρέπει να είναι σε θέση να παρέχει ένα αρκετά μεγάλο κέρδος για να αντισταθμίσει την οπτική απώλεια που προκαλείται από τον συντονιστή και την απώλεια που προκαλείται από την έξοδο λέιζερ από την επιφάνεια της κοιλότητας και συνεχώς αυξάνει το ελαφρύ πεδίο στην κοιλότητα. Αυτό πρέπει να έχει μια αρκετά ισχυρή ρεύμα έγχυση, δηλαδή, υπάρχει αρκετή αντιστροφή αριθμού σωματιδίων, τόσο υψηλότερος είναι ο βαθμός αναστροφής του αριθμού σωματιδίων, τόσο μεγαλύτερο είναι το κέρδος, δηλαδή η απαίτηση πρέπει να πληροί μια ορισμένη κατάσταση ρεύματος κατωφλίου. Όταν το λέιζερ φτάσει στο κατώφλι, το φως με ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος μπορεί να αντηχεί στην κοιλότητα και να ενισχυθεί και τελικά να σχηματίσει ένα λέιζερ και συνεχή έξοδο.
Απαίτηση απόδοσης
1. Εσωτερικά διαμορφωμένο λέιζερ (άμεσα διαμορφωμένο λέιζερ) είναι κατάλληλο για διαφορετικά πεδία στην επικοινωνία οπτικών ινών λόγω της μετάδοσης υψηλής ταχύτητας και του χαμηλού κόστους.
2. Φασματικά χαρακτηριστικά και χαρακτηριστικά διαμόρφωσης: Λέιζερ ανατροφοδότησης ημιαγωγών (ημιαγωγόςΛέιζερ DFB) έχουν γίνει μια σημαντική πηγή φωτός στην οπτική επικοινωνία και την οπτική επικοινωνία του χώρου λόγω των εξαιρετικών φασματικών χαρακτηριστικών και των χαρακτηριστικών διαμόρφωσης.
3. Κόστος και μαζική παραγωγή: Τα λέιζερ ημιαγωγών πρέπει να έχουν τα πλεονεκτήματα χαμηλού κόστους και μαζικής παραγωγής για να καλύψουν τις ανάγκες παραγωγής και εφαρμογών μεγάλης κλίμακας.
4. Κατανάλωση και αξιοπιστία ενέργειας: Σε σενάρια εφαρμογής, όπως κέντρα δεδομένων, τα λέιζερ ημιαγωγών απαιτούν χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και υψηλή αξιοπιστία για να εξασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία.
Χρόνος δημοσίευσης: Σεπ-19-2024