Жарым өткөргүч лазердин иштөө принциби

Иштөө принцибижарым өткөргүч лазер

Биринчи кезекте, жарым өткөргүч лазер үчүн параметр талаптар, негизинен, төмөнкү аспектилерин камтыган киргизилген:
1. Photoelectric аткаруу: өчүү катышы, динамикалык линия жана башка параметрлери, анын ичинде, бул параметрлер түздөн-түз байланыш системаларында жарым өткөргүч лазердин иштешине таасир этет.
2. Структуралык параметрлер: мисалы, жарык өлчөмү жана тартиби, казып алуу аягы аныктамасы, орнотуу өлчөмү жана контур өлчөмү.
3. Толкун узундугу: жарым өткөргүч лазердин толкун узундугу диапазону 650 ~ 1650нм жана тактыгы жогору.
4. Босого ток (Ith) жана жумушчу ток (lop) : Бул параметрлер жарым өткөргүч лазердин ишке киргизүү шарттарын жана иштөө абалын аныктайт.
5. Кубат жана чыңалуу: Жарым өткөргүч лазердин кубаттуулугун, чыңалуусун жана токтун күчүн өлчөө менен, алардын иштөө өзгөчөлүктөрүн түшүнүү үчүн PV, PI жана IV ийри сызыктарын түзүүгө болот.

Иштөө принциби
1. Жетүү шарттары: Лазингдик чөйрөдө (активдүү аймакта) заряд алып жүрүүчүлөрдүн инверсиялык бөлүштүрүлүшү белгиленген. Жарым өткөргүчтө электрондордун энергиясы дээрлик үзгүлтүксүз энергетикалык деңгээлдердин сериясы менен көрсөтүлөт. Демек, инверсияга жетишүү үчүн жогорку энергетикалык абалдагы өткөргүч тилкесинин ылдый жагындагы электрондордун саны эки энергетикалык тилке аймактарынын ортосундагы аз энергия абалында валенттүүлүк тилкесинин жогору жагындагы тешиктердин санынан алда канча көп болушу керек. бөлүкчө саны. Бул гомоконференцияга же гетероидукцияга оң тенденцияны колдонуу жана төмөнкү энергетикалык валенттик тилкеден жогорку энергия өткөрүү тилкесине электрондорду дүүлүктүрүү үчүн активдүү катмарга керектүү ташыгычтарды киргизүү аркылуу жетишилет. Тескери бөлүкчөлөрдүн популяция абалындагы көп сандагы электрондор тешиктер менен рекомбинацияланганда, стимулданган эмиссия пайда болот.
2. Иш жүзүндө когеренттүү стимулданган нурланууну алуу үчүн, стимулданган нурлануу лазер термелүүсүн түзүү үчүн оптикалык резонатордо бир нече жолу кайра берилиши керек, лазердин резонатору күзгү катары жарым өткөргүч кристаллдын табигый бөлүнүү бетинен түзүлөт, адатта жарыктын учуна жогорку чагылдырылган көп катмарлуу диэлектрдик пленка менен капталган, ал эми жылмакай бети азайтылган чагылдыруучу пленка менен капталган. Fp көңдөйү (Фабри-Перот көңдөйү) жарым өткөргүч лазери үчүн кристаллдын pn туташуу тегиздигине перпендикуляр табигый бөлүнүү тегиздигин колдонуу менен FP көңдөйүн оңой курууга болот.
(3) Туруктуу термелүүнү пайда кылуу үчүн, лазердик чөйрө резонатордон келип чыккан оптикалык жоготуулардын ордун толтуруу жана көңдөй бетинен лазердин чыгышынан улам келип чыккан жоготуулардын ордун толтуруу үчүн жетиштүү чоң пайданы камсыздай алышы керек. көңдөйдө жарык талаа. Бул жетиштүү күчтүү ток инъекциясына ээ болушу керек, башкача айтканда, бөлүкчөлөрдүн санынын инверсиясы жетиштүү, бөлүкчөлөрдүн санынын инверсиясынын даражасы канчалык жогору болсо, пайда ошончолук чоң болот, башкача айтканда, талап белгилүү бир учурдагы босого шартка жооп бериши керек. Лазер босогого жеткенде, белгилүү бир толкун узундуктагы жарык көңдөйдө резонанс жаратып, күчөп, акыры лазерди жана үзгүлтүксүз чыгышты түзүшү мүмкүн.

Аткаруу талабы
1. Модуляция өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана ылдамдыгы: жарым өткөргүч лазер жана алардын модуляция технологиясы зымсыз оптикалык байланышта чечүүчү мааниге ээ жана модуляция өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана ылдамдыгы байланыштын сапатына түздөн-түз таасир этет. Ички модуляцияланган лазер (түздөн-түз модуляцияланган лазер) оптикалык була байланышынын ар кандай тармактары үчүн ылайыктуу, анткени анын жогорку ылдамдыкта өткөрүлүшү жана арзандыгы.
2. Спектралдык мүнөздөмөлөр жана модуляциялык мүнөздөмөлөр: Жарым өткөргүчтөрдүн бөлүштүрүлгөн пикир лазерлери(DFB лазер) мыкты спектралдык мүнөздөмөлөрү жана модуляциялык мүнөздөмөлөрү үчүн оптикалык була байланышында жана космостук оптикалык байланышта маанилүү жарык булагы болуп калды.
3. Наркы жана массалык өндүрүш: жарым өткөргүч лазерлер ири өндүрүштүн жана колдонмолордун муктаждыктарын канааттандыруу үчүн арзан баада жана массалык өндүрүштүн артыкчылыктарына ээ болушу керек.
4. Энергияны керектөө жана ишенимдүүлүк: Маалымат борборлору сыяктуу колдонуу сценарийлеринде жарым өткөргүч лазерлер узак мөөнөттүү туруктуу иштөөнү камсыз кылуу үчүн аз энергия керектөөнү жана жогорку ишенимдүүлүктү талап кылат.