Fonktioun Prinzip vun semiconductor Laser

Aarbechtsprinzip vunsemiconductor Laser

Als éischt ginn d'Parameterfuerderunge fir Halbleiterlaser agefouert, haaptsächlech déi folgend Aspekter abegraff:
1. Photoelektresch Leeschtung: dorënner Ausstierwen Verhältnis, dynamesch linewidth an aner Parameteren, dës Parameteren Afloss direkt d'Leeschtung vun semiconductor Laser an Kommunikatioun Systemer.
2. Strukturell Parameteren: wéi Liichtgréisst an Arrangement, Extraktioun Enn Definitioun, Installatioun Gréisst a Kontur Gréisst.
3. Wellelängt: D'Wellenlängtberäich vum Halbleiter Laser ass 650 ~ 1650nm, an d'Genauegkeet ass héich.
4. Schwellstrom (Ith) an Betribssystemer aktuell (lop): Dës Parameteren bestëmmen d'Start-up Konditiounen an schaffen Zoustand vun der semiconductor Laser.
5. Kraaft a Spannung: Duerch d'Miessung vun der Kraaft, der Spannung an dem Stroum vum Halbleiterlaser op der Aarbecht, kënnen PV, PI a IV Kéiren gezeechent ginn fir hir Aarbechtseigenschaften ze verstoen.

Aarbechtsprinzip
1. Gewënn Konditiounen: D'Inversioun Verdeelung vun charge Trägere am lasing mëttelfristeg (aktiv Regioun) etabléiert. Am Hallefleit gëtt d'Energie vun Elektronen duerch eng Serie vu bal kontinuéierlechen Energieniveauen duergestallt. Dofir muss d'Zuel vun den Elektronen um Enn vun der Leedungsband am héijen Energiezoustand vill méi grouss sinn wéi d'Zuel vun de Lächer uewen an der Valenzband am nidderegen Energiezoustand tëscht den zwou Energiebandregioune fir d'Inversioun vun z'erreechen. d'Partikelnummer. Dëst gëtt erreecht andeems Dir eng positiv Bias op d'Homojunction oder Heterojunction applizéiert an déi néideg Träger an déi aktiv Schicht injizéiert fir Elektronen aus der ënneschter Energievalenzband op déi méi héich Energieleitungsband ze excitéieren. Wann eng grouss Zuel vun Elektronen am ëmgedréint Partikel Populatioun Staat mat Lächer recombine, geschitt stimuléiert Emissioun.
2. Fir tatsächlech kohärent stimuléiert Stralung ze kréien, muss d'stimuléiert Stralung e puer Mol am opteschen Resonator zréckgefouert ginn fir Laser Schwéngung ze bilden, de Resonator vum Laser gëtt vun der natierlecher Spaltfläch vum Hallefleitkristall als Spigel geformt, normalerweis Plated um Enn vum Liicht mat engem héich Reflexioun multilayer dielektresche Film, an déi glat Uewerfläch ass mat engem reduzéierten Reflexioun Film plated. Fir de Fp Huelraum (Fabry-Perot Huelraim) Hallefleit Laser, kann d'FP Huelraim einfach konstruéiert ginn andeems Dir den natierleche Spaltungsplang senkrecht zum pn Kräizungsplang vum Kristall benotzt.
(3) Fir eng stabil Schwéngung ze bilden, muss de Lasermedium fäeg sinn e grousse genuch Gewënn ze bidden fir den opteschen Verloscht ze kompenséieren deen duerch de Resonator verursaacht gëtt an de Verloscht deen duerch d'Laserausgang aus der Kavitéitsfläch verursaacht gëtt, a konstant d'Erhéijung vun der Liichtfeld am Kavitéit. Dëst muss eng staark genuch Strouminjektioun hunn, dat heescht, et gëtt genuch Partikelzuelinversioun, wat méi héich ass de Grad vun der Partikelzuelinversioun, wat de Gewënn méi grouss ass, dat heescht, d'Ufuerderung muss e gewëssen aktuellen Schwellbedéngung erfëllen. Wann de Laser d'Schwell erreecht, kann d'Liicht mat enger spezifescher Wellelängt an der Kavitéit resonéiert a verstäerkt ginn, a schliisslech e Laser a kontinuéierlech Ausgang bilden.

Leeschtung Ufuerderung
1. Modulatiounsbandbreedung an Taux: Hallefleit Laser an hir Modulatiounstechnologie sinn entscheedend an der drahtloser optescher Kommunikatioun, an d'Modulatiounsbandbreedung an d'Taux beaflossen direkt d'Kommunikatiounsqualitéit. intern moduléiert Laser (direkt moduléiert Laser) ass gëeegent fir verschidde Felder an der optescher Faserkommunikatioun wéinst senger héijer Geschwindegkeetsiwwerdroung a niddrege Käschten.
2. Spektral Charakteristiken a Modulatiounseigenschaften: Semiconductor verdeelt Feedback Laser (DFB Laser) sinn eng wichteg Liichtquell an der optescher Faserkommunikatioun an der Raumoptescher Kommunikatioun ginn wéinst hiren exzellente Spektraleigenschaften a Modulatiounseigenschaften.
3. Käschte a Masseproduktioun: Semiconductor Laser mussen d'Virdeeler vu Low-Cost a Masseproduktioun hunn, fir d'Bedierfnesser vun der grousser Produktioun an Applikatiounen ze treffen.
4. Stroumverbrauch an Zouverlässegkeet: An Applikatiounsszenarien wéi Datenzenteren, Halbleiterlaser erfuerderen nidderegen Energieverbrauch an héich Zouverlässegkeet fir laangfristeg stabil Operatioun ze garantéieren.