Ishlash printsipiyarimo'tkazgichli lazer
Avvalo, yarimo'tkazgichli lazerlar uchun parametr talablari, asosan quyidagi jihatlarni o'z ichiga olgan holda taqdim etiladi:
1. Fotoelektrik ishlash: yo'qolish nisbati, dinamik chiziq kengligi va boshqa parametrlarni o'z ichiga olgan holda, bu parametrlar aloqa tizimlarida yarimo'tkazgich lazerlarning ishlashiga bevosita ta'sir qiladi.
2. Strukturaviy parametrlar: masalan, yorug'lik o'lchami va joylashuvi, ekstraktsiya uchining ta'rifi, o'rnatish o'lchami va kontur o'lchami.
3. To'lqin uzunligi: Yarimo'tkazgich lazerning to'lqin uzunligi diapazoni 650 ~ 1650 nm va aniqligi yuqori.
4. Chegaraviy tok (Ith) va ishchi tok (lop): Bu parametrlar yarimo'tkazgich lazerning ishga tushirish shartlari va ish holatini aniqlaydi.
5. Quvvat va kuchlanish: Yarimo'tkazgich lazerning ish paytidagi quvvatini, kuchlanishini va tokini o'lchash orqali ularning ish xususiyatlarini tushunish uchun PV, PI va IV egri chiziqlarini chizish mumkin.
Ish printsipi
1. Kuchaytirish shartlari: Lazerli muhitda (faol mintaqada) zaryad tashuvchilarning inversiya taqsimoti o'rnatiladi. Yarimo'tkazgichda elektronlar energiyasi deyarli uzluksiz energiya darajalari qatori bilan ifodalanadi. Shuning uchun, zarrachalar sonining inversiyasiga erishish uchun yuqori energiya holatidagi o'tkazuvchanlik zonasining pastki qismidagi elektronlar soni ikki energiya zonasi mintaqalari orasidagi past energiya holatidagi valentlik zonasining yuqori qismidagi teshiklar sonidan ancha katta bo'lishi kerak. Bunga gomojunction yoki geterojunctionga musbat tarafkashlikni qo'llash va elektronlarni past energiya valentlik zonasidan yuqori energiya o'tkazuvchanlik zonasiga qo'zg'atish uchun zarur tashuvchilarni faol qatlamga kiritish orqali erishiladi. Teskari zarrachalar populyatsiyasi holatidagi ko'p sonli elektronlar teshiklar bilan rekombinatsiyalanganda, stimulyatsiya qilingan emissiya sodir bo'ladi.
2. Kogerent stimulyatsiyalangan nurlanishni aslida olish uchun stimulyatsiyalangan nurlanish optik rezonatorda bir necha marta qaytarilishi kerak, bu lazer tebranishini hosil qiladi, lazer rezonatori yarimo'tkazgich kristalining tabiiy yorilish yuzasi tomonidan oyna sifatida hosil qilinadi, odatda yorug'likning uchiga yuqori aks ettirish ko'p qatlamli dielektrik plyonka bilan qoplanadi va silliq sirt kamaytirilgan aks ettirish plyonkasi bilan qoplanadi. Fp bo'shlig'i (Fabry-Perot bo'shlig'i) yarimo'tkazgich lazeri uchun FP bo'shlig'ini kristalning pn birikma tekisligiga perpendikulyar bo'lgan tabiiy yorilish tekisligi yordamida osongina qurish mumkin.
(3) Barqaror tebranish hosil qilish uchun lazer muhiti rezonator tomonidan yuzaga keladigan optik yo'qotishni va bo'shliq yuzasidan lazer chiqishi natijasida yuzaga keladigan yo'qotishni qoplash uchun yetarlicha katta kuchaytirishni ta'minlay olishi va bo'shliqdagi yorug'lik maydonini doimiy ravishda oshirishi kerak. Bu yetarlicha kuchli tok in'ektsiyasiga ega bo'lishi kerak, ya'ni zarrachalar sonining teskari aylanishi yetarli bo'lishi kerak, zarrachalar sonining teskari aylanishi darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, kuchaytirish shuncha katta bo'lishi kerak, ya'ni talab ma'lum bir tok chegarasi shartiga javob berishi kerak. Lazer chegaraga yetganda, ma'lum bir to'lqin uzunligiga ega yorug'lik bo'shliqda aks-sado berishi va kuchaytirilishi mumkin va nihoyat lazer va uzluksiz chiqish hosil qiladi.
Ishlash talabi
1. Modulyatsiya o'tkazish qobiliyati va tezligi: yarimo'tkazgichli lazerlar va ularning modulyatsiya texnologiyasi simsiz optik aloqada juda muhim ahamiyatga ega va modulyatsiya o'tkazish qobiliyati va tezligi aloqa sifatiga bevosita ta'sir qiladi. Ichki modulyatsiyalangan lazer (to'g'ridan-to'g'ri modulyatsiyalangan lazer) yuqori tezlikdagi uzatish va arzonligi tufayli optik tolali aloqaning turli sohalari uchun mos keladi.
2. Spektral xususiyatlar va modulyatsiya xususiyatlari: Yarimo'tkazgichli taqsimlangan teskari aloqa lazerlari (DFB lazeri) ajoyib spektral xususiyatlari va modulyatsiya xususiyatlari tufayli optik tolali aloqa va kosmik optik aloqada muhim yorug'lik manbaiga aylandi.
3. Narx va ommaviy ishlab chiqarish: Yarimo'tkazgichli lazerlar keng ko'lamli ishlab chiqarish va qo'llanilish ehtiyojlarini qondirish uchun arzon narxlardagi va ommaviy ishlab chiqarish afzalliklariga ega bo'lishi kerak.
4. Energiya sarfi va ishonchliligi: Ma'lumotlar markazlari kabi amaliy stsenariylarda yarimo'tkazgichli lazerlar uzoq muddatli barqaror ishlashni ta'minlash uchun kam energiya sarfi va yuqori ishonchlilikni talab qiladi.
Nashr vaqti: 2024-yil 19-sentabr