Werkbeginsel van halfgeleier laser

Werkbeginsel vanhalfgeleier laser

In die eerste plek word die parametervereistes vir halfgeleierslasers ingestel, hoofsaaklik die volgende aspekte insluit:
1. Foto -elektriese werkverrigting: Insluitende uitsterwingsverhouding, dinamiese lynwydte en ander parameters, beïnvloed hierdie parameters die prestasie van halfgeleierlasers in kommunikasiestelsels direk.
2. Strukturele parameters: soos liggrootte en rangskikking, ekstraksie -einddefinisie, installasiegrootte en buitelyngrootte.
3. golflengte: die golflengte van halfgeleierlaser is 650 ~ 1650Nm, en die akkuraatheid is hoog.
4. Drempelstroom (ITH) en bedryfstroom (LOP): Hierdie parameters bepaal die aanvangsomstandighede en die werkstoestand van die halfgeleierlaser.
5. Krag en spanning: Deur die krag, spanning en stroom van die halfgeleier -laser by die werk te meet, kan PV-, PI- en IV -krommes getrek word om hul werkeienskappe te verstaan.

Werkbeginsel
1. winsvoorwaardes: die inversieverspreiding van ladingsdraers in die lasmedium (aktiewe streek) word vasgestel. In die halfgeleier word die energie van elektrone voorgestel deur 'n reeks byna deurlopende energievlakke. Daarom moet die aantal elektrone aan die onderkant van die geleidingsband in die hoë energietoestand veel groter wees as die aantal gate aan die bokant van die valensband in die lae energietoestand tussen die twee energiebandstreke om die omkering van die deeltjiegetal te bereik. Dit word bewerkstellig deur 'n positiewe vooroordeel op die homojunksie of heterojunksie toe te pas en die nodige draers in die aktiewe laag te spuit om elektrone van die laer energiewaardens op die hoër energiegeleidingsband opgewonde te maak. Wanneer 'n groot aantal elektrone in die omgekeerde deeltjiebevolking met gate weer saamkom, vind gestimuleerde emissie plaas.
2. Om die stimuleerde bestraling eintlik 'n koherente gestimuleerde bestraling te verkry, moet die gestimuleerde bestraling verskeie kere in die optiese resonator teruggevoer word om laser -ossillasie te vorm, word die resonator van die laser gevorm deur die natuurlike splitsing van die halfgeleierkristal as 'n spieël, gewoonlik op die einde van die lig met 'n hoë weerkaatsingsfilm. Vir die FP-holte (Fabry-Perot-holte) halfgeleierlaser, kan die FP-holte maklik gebou word deur die natuurlike splitsingsvlak loodreg op die PN-aansluitingsvlak van die kristal te gebruik.
(3) Om 'n stabiele ossillasie te vorm, moet die lasermedium 'n groot genoeg wins kan lewer om te vergoed vir die optiese verlies wat deur die resonator veroorsaak word, en die verlies wat veroorsaak word deur die laserproduksie vanaf die holte, en die ligveld in die holte voortdurend verhoog. Dit moet 'n sterk genoeg stroominspuiting hê, dit wil sê, daar is genoeg deeltjiegetalinversie, hoe hoër is die mate van deeltjiegetalinversie, hoe groter die wins, dit wil sê, die vereiste moet aan 'n sekere huidige drempeltoestand voldoen. As die laser die drempel bereik, kan lig met 'n spesifieke golflengte in die holte geklink word en versterk word, en uiteindelik 'n laser en deurlopende uitset vorm.

Prestasievereiste
1. Modulasiebandbreedte en -tempo: Halfgeleierlasers en hul modulasietegnologie is van kardinale belang in draadlose optiese kommunikasie, en die modulasiebandwydte en tempo beïnvloed die kommunikasiekwaliteit direk. Intern gemoduleerde laser (direk gemoduleerde laser) is geskik vir verskillende velde in optiese veselkommunikasie vanweë die hoë snelheidsoordrag en lae koste.
2. spektrale eienskappe en modulasie -eienskappe: halfgeleier verspreide terugvoerlasers (DFB Laser) het 'n belangrike ligbron geword in optiese veselkommunikasie en optiese ruimte van ruimte vanweë hul uitstekende spektrale eienskappe en modulasie -eienskappe.
3. Koste en massaproduksie: Halfgeleier-lasers moet die voordele van lae koste en massaproduksie hê om aan die behoeftes van grootskaalse produksie en toepassings te voldoen.
4. Kragverbruik en betroubaarheid: in toepassingscenario's soos datasentrums, benodig halfgeleierslasers lae kragverbruik en hoë betroubaarheid om langtermyn stabiele werking te verseker.