Wurkprinsipe fan semiconductor laser

Wurkprinsipe fansemiconductor laser

Alderearst wurde de parametereasken foar halfgeleiderlasers yntrodusearre, benammen de folgjende aspekten:
1. Photoelectric prestaasjes: ynklusyf útstjerren ratio, dynamyske linewidth en oare parameters, dizze parameters direkt ynfloed op de prestaasjes fan semiconductor lasers yn kommunikaasje systemen.
2. Strukturele parameters: lykas ljochtgrutte en arranzjemint, ekstraksje ein definysje, ynstallaasjegrutte en omtrekgrutte.
3. Wavelength: It golflingte berik fan semiconductor laser is 650 ~ 1650nm, en de krektens is heech.
4. Threshold current (Ith) en bestjoeringssysteem stroom (lop): Dizze parameters bepale de start-up betingsten en wurkje steat fan de semiconductor laser.
5. Krêft en spanning: Troch it mjitten fan 'e krêft, spanning en stroom fan' e semiconductor-laser by it wurk, kinne PV, PI en IV-kurven tekene wurde om har wurkjende skaaimerken te begripen.

Wurkprinsipe
1. Gain betingsten: De inversion ferdieling fan lading dragers yn de lasing medium (aktive regio) wurdt fêststeld. Yn 'e semiconductor wurdt de enerzjy fan elektroanen fertsjintwurdige troch in searje fan hast trochgeande enerzjynivo's. Dêrom moat it oantal elektroanen oan 'e ûnderkant fan' e konduksjebân yn 'e hege enerzjytastân folle grutter wêze as it oantal gatten oan' e boppekant fan 'e valensbân yn 'e lege enerzjystatus tusken de twa enerzjybandregio's om de omkearing fan it dieltsje nûmer. Dit wurdt berikt troch it tapassen fan in positive bias oan 'e homojunction of heterojunction en ynjeksje fan de nedige dragers yn' e aktive laach om elektroanen út 'e legere enerzjyvalensbân nei de hegere enerzjygeliedingsband te stimulearjen. As in grut oantal elektroanen yn 'e omkearde dieltsjebefolkingsteat rekombinearje mei gatten, komt stimulearre útstjit op.
2. Om feitlik gearhingjende stimulearre strieling te krijen, moat de stimulearre strieling ferskate kearen weromfierd wurde yn 'e optyske resonator om laser oscillaasje te foarmjen, de resonator fan' e laser wurdt foarme troch it natuerlike spalting oerflak fan 'e semiconductor kristal as in spegel, meastal plated oan 'e ein fan it ljocht mei in hege refleksje multilayer dielectric film, en de glêde oerflak wurdt plated mei in redusearre refleksje film. Foar de Fp holte (Fabry-Perot holte) semiconductor laser, de FP holte kin maklik wurde oanlein troch it brûken fan de natuerlike cleavage fleanmasine loodrecht op de pn junction flak fan it kristal.
(3) Om in stabile oscillaasje te foarmjen, moat it lasermedium in grut genôch winst leverje om te kompensearjen foar it optyske ferlies feroarsake troch de resonator en it ferlies feroarsake troch de laserútfier fan 'e kavity-oerflak, en hieltyd fergrutsje de ljocht fjild yn 'e holte. Dit moat in sterk genôch hjoeddeistige ynjeksje hawwe, dat is, der is genôch dieltsjenûmeromkearing, hoe heger de graad fan dieltsjenûmeromkearing, hoe grutter de winst, dat is, de eask moat foldwaan oan in bepaalde hjoeddeistige drompelbetingst. As de laser berikt de drompel, kin ljocht mei in spesifike golflingte wurde resonated yn 'e holte en fersterke, en úteinlik foarmje in laser en trochgeande útfier.

Prestaasje eask
1. Modulaasje bânbreedte en taryf: semiconductor lasers en harren modulaasje technology binne krúsjaal yn draadloze optyske kommunikaasje, en de modulaasje bânbreedte en taryf direkt ynfloed op de kommunikaasje kwaliteit. Yntern modulearre laser (direkt modulearre laser) is geskikt foar ferskate fjilden yn glêstriedkommunikaasje fanwegen syn hege snelheid oerdracht en lege kosten.
2. Spektrale skaaimerken en modulaasje skaaimerken: Semiconductor ferdield feedback lasers (DFB laser) binne in wichtige ljochtboarne wurden yn glêstriedkommunikaasje en romte optyske kommunikaasje fanwegen har treflike spektrale skaaimerken en modulaasjekarakteristiken.
3. Kosten en massa produksje: Semiconductor lasers moatte hawwe de foardielen fan lege kosten en massa produksje te foldwaan oan de behoeften fan grutskalige produksje en applikaasjes.
4. Stromferbrûk en betrouberens: Yn tapassingsscenario's lykas datasintra fereaskje semiconductor-lasers lege enerzjyferbrûk en hege betrouberens om stabile operaasje op lange termyn te garandearjen.