مبدأ العمل ليزر أشباه الموصلات

مبدأ العملليزر أشباه الموصلات

بادئ ذي بدء ، يتم تقديم متطلبات المعلمة لأشعة أشباه الموصلات ، وخاصةً بما في ذلك الجوانب التالية:
1.
2. المعلمات الهيكلية: مثل الحجم المضيء والترتيب ، وتعريف نهاية الاستخراج ، وحجم التثبيت وحجم الخطوط العريضة.
3. الطول الموجي: يبلغ نطاق الطول الموجي للليزر أشباه الموصلات 650 ~ 1650 نانومتر ، والدقة عالية.
4. تيار العتبة (ITH) وتيار التشغيل (LOP): تحدد هذه المعلمات شروط بدء التشغيل والحالة العاملة للليزر أشباه الموصلات.
5. الطاقة والجهد: من خلال قياس الطاقة والجهد والتيار من أشباه الموصلات في العمل ، يمكن رسم منحنيات PV و PI و IV لفهم خصائص عملها.

مبدأ العمل
1. شروط الكسب: تم ​​إنشاء توزيع انعكاس لحاملات الشحن في وسيط الليزر (المنطقة النشطة). في أشباه الموصلات ، يتم تمثيل طاقة الإلكترونات بسلسلة من مستويات الطاقة المستمرة تقريبًا. لذلك ، يجب أن يكون عدد الإلكترونات في أسفل نطاق التوصيل في حالة الطاقة العالية أكبر بكثير من عدد الثقوب الموجودة في الجزء العلوي من نطاق التكافؤ في حالة الطاقة المنخفضة بين منطقتي نطاق الطاقة لتحقيق انقلاب رقم الجسيمات. يتم تحقيق ذلك من خلال تطبيق تحيز إيجابي على الواجهة المتجانسة أو غير متجانسة وحقن الناقلات اللازمة في الطبقة النشطة لإثارة الإلكترونات من نطاق التكافؤ السفلي للطاقة إلى نطاق توصيل الطاقة الأعلى. عندما يتم إعادة تجميع عدد كبير من الإلكترونات في حالة السكان الجسيمات المعكوسة مع الثقوب ، يحدث الانبعاثات المحفزة.
2. من أجل الحصول على إشعاع محفز متماسك فعليًا ، يجب تغذية الإشعاع المحفز عدة مرات في المرنان البصري لتشكيل التذبذب بالليزر ، يتم تشكيل مرنان الليزر من خلال سطح الانقسام الطبيعي لفيلم متعدد الأطراف مع السطح المليء بالمواد المليئة بالمواد المليئة بالمواد المليئة بالمواد المليئة بالمواد المليئة بالمواد المليئة بالمواد المليئة بالمواد المليئة بالسلاسة ، ومليئة بالألفة المبللة مع أحد الأطراف المخلوطة. بالنسبة لليزر أشباه الموصلات FP (تجويف Fabry-Perot) ، يمكن بناء تجويف FP بسهولة باستخدام مستوى الانقسام الطبيعي بشكل عمودي على مستوى تقاطع PN من البلورة.
(3) من أجل تكوين تذبذب مستقر ، يجب أن يكون وسيط الليزر قادرًا على توفير مكسب كبير بما يكفي للتعويض عن الخسارة البصرية الناجم عن المرنان والخسارة الناجمة عن إخراج الليزر من سطح التجويف ، وزيادة حقل الضوء باستمرار في التجويف. يجب أن يكون لهذا الحقن الحالي بما فيه الكفاية ، أي أن هناك ما يكفي من انعكاس عدد الجسيمات ، وكلما ارتفعت درجة انعكاس عدد الجسيمات ، زادت الربح ، أي أن المتطلب يجب أن يفي بشرط عتبة حالي معين. عندما يصل الليزر إلى العتبة ، يمكن صدى الضوء بطول موجة معين في التجويف وتضخيمه ، وأخيراً يشكل إخراجًا بالليزر والمستمر.

متطلبات الأداء
1. عرض النطاق الترددي والمعدل: أشباه أشباه الموصلات وتكنولوجيا التعديل الخاصة بهم تعتبر حاسمة في التواصل البصري اللاسلكي ، وتؤثر عرض النطاق الترددي والمعدل بشكل مباشر على جودة الاتصال. ليزر معدّل داخليًا (ليزر معدّل مباشرة) مناسبة للحقول المختلفة في اتصال الألياف البصرية بسبب انتقالها العالي السرعة وتكلفة منخفضة.
2. الخصائص الطيفية وخصائص التعديل: أشباه الموصلات الموزعة ليزر ردود الفعل (DFB ليزر) أصبحت مصدر إضاءة مهم في التواصل الألياف الضوئية والتواصل البصري للفضاء بسبب خصائصها الطيفية الممتازة وخصائص التعديل.
3. التكلفة والإنتاج الضخم: تحتاج أشباه أشباه الموصلات إلى مزايا الإنتاج المنخفض التكلفة والإنتاج الضخم لتلبية احتياجات الإنتاج والتطبيقات على نطاق واسع.
4. استهلاك الطاقة وموثوقيتها: في سيناريوهات التطبيق مثل مراكز البيانات ، تتطلب الليزر شبه الموصل استهلاك الطاقة وموثوقية عالية لضمان تشغيل مستقر طويل الأجل.