Жұмыс принципіжартылай өткізгіш лазер
Ең алдымен, жартылай өткізгіш лазерлерге қойылатын параметрлерге қойылатын талаптар енгізіледі, негізінен келесі аспектілерді қамтиды:
1. Фотоэлектрлік өнімділік: сөну коэффициентін, динамикалық сызық енін және басқа параметрлерді қоса алғанда, бұл параметрлер байланыс жүйелеріндегі жартылай өткізгіш лазерлердің жұмысына тікелей әсер етеді.
2. Құрылымдық параметрлер: мысалы, жарықтандыру өлшемі мен орналасуы, сору соңының анықтамасы, орнату өлшемі және контур өлшемі.
3. Толқын ұзындығы: Жартылай өткізгіш лазердің толқын ұзындығының диапазоны 650 ~ 1650 нм, ал дәлдігі жоғары.
4. Шектік ток (Ith) және жұмыс тогы (lop): Бұл параметрлер жартылай өткізгіш лазердің іске қосу шарттарын және жұмыс күйін анықтайды.
5. Қуат және кернеу: Жартылай өткізгіш лазердің жұмыс кезіндегі қуатын, кернеуін және тогын өлшеу арқылы олардың жұмыс сипаттамаларын түсіну үшін PV, PI және IV қисықтарын салуға болады.
Жұмыс принципі
1. Күшейту шарттары: Ұзартқыш ортадағы (белсенді аймақтағы) заряд тасымалдаушылардың инверсиялық таралуы анықталған. Жартылай өткізгіште электрондардың энергиясы бірқатар үздіксіз энергия деңгейлерімен көрсетіледі. Сондықтан, бөлшектер санының инверсиясына қол жеткізу үшін жоғары энергиялы күйдегі өткізгіштік аймағының төменгі жағындағы электрондар саны екі энергиялы аймақ арасындағы төмен энергиялы күйдегі валенттік аймағының жоғарғы жағындағы тесіктер санынан әлдеқайда көп болуы керек. Бұған гомо немесе гетероөткізгіштікке оң ығысуды қолдану және төменгі энергиялы валенттік аймағынан жоғары энергиялы өткізгіштік аймағына электрондарды қоздыру үшін қажетті тасымалдаушыларды белсенді қабатқа енгізу арқылы қол жеткізіледі. Кері бөлшектер популяциясы күйіндегі көптеген электрондар тесіктермен рекомбинацияланған кезде ынталандырылған сәулелену пайда болады.
2. Когерентті ынталандырылған сәулеленуді нақты алу үшін ынталандырылған сәулеленуді оптикалық резонаторға бірнеше рет кері қайтару керек, лазерлік тербелісті қалыптастыру үшін лазердің резонаторы жартылай өткізгіш кристалдың табиғи бөліну бетімен айна түрінде жасалады, әдетте жарықтың ұшына жоғары шағылысу көп қабатты диэлектрлік пленкамен қапталады, ал тегіс беті азайтылған шағылысу пленкасымен қапталады. Fp қуысы (Фабри-Перо қуысы) жартылай өткізгіш лазері үшін FP қуысын кристалдың pn түйіспе жазықтығына перпендикуляр табиғи бөліну жазықтығын пайдалану арқылы оңай құрастыруға болады.
(3) Тұрақты тербеліс қалыптастыру үшін лазерлік орта резонатордың оптикалық шығынын және қуыс бетінен лазер шығысының шығынын өтеу үшін жеткілікті үлкен күшейтуді қамтамасыз ете алуы және қуыстағы жарық өрісін үнемі арттыра алуы керек. Бұл жеткілікті күшті ток инъекциясына ие болуы керек, яғни бөлшектер санының инверсиясы жеткілікті, бөлшектер санының инверсия дәрежесі неғұрлым жоғары болса, күшейту соғұрлым жоғары болады, яғни талап белгілі бір ток шегінің шартына сәйкес келуі керек. Лазер шекті мәнге жеткенде, белгілі бір толқын ұзындығы бар жарық қуыста резонанс тудырып, күшейтілуі мүмкін, ақырында лазер мен үздіксіз шығыс түзуі мүмкін.
Өнімділік талабы
1. Модуляция өткізу қабілеттілігі және жылдамдығы: жартылай өткізгіш лазерлер және олардың модуляция технологиясы сымсыз оптикалық байланыста өте маңызды, ал модуляция өткізу қабілеттілігі мен жылдамдығы байланыс сапасына тікелей әсер етеді. Ішкі модуляцияланған лазер (тікелей модуляцияланған лазер) жоғары жылдамдықты беру және төмен құнына байланысты оптикалық талшықты байланыстың әртүрлі салаларына жарамды.
2. Спектрлік сипаттамалар және модуляция сипаттамалары: Жартылай өткізгішті таратылған кері байланыс лазерлері (DFB лазері) тамаша спектрлік сипаттамалары мен модуляциялық сипаттамаларының арқасында оптикалық талшықты байланыста және ғарыштық оптикалық байланыста маңызды жарық көзіне айналды.
3. Құны және жаппай өндіріс: Жартылай өткізгіш лазерлер ірі көлемді өндіріс пен қолдану қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін төмен шығындар мен жаппай өндіріс артықшылықтарына ие болуы керек.
4. Энергия тұтынуы және сенімділігі: Деректер орталықтары сияқты қолданбалы сценарийлерде жартылай өткізгіш лазерлер ұзақ мерзімді тұрақты жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін төмен қуат тұтынуды және жоғары сенімділікті қажет етеді.
Жарияланған уақыты: 19 қыркүйек 2024 ж.