Werkprincipe vanhalfgeleiderlaser
Allereerst worden de parametervereisten voor halfgeleiderlasers geïntroduceerd, voornamelijk inclusief de volgende aspecten:
1. Foto -elektrische prestaties: inclusief extinctie -verhouding, dynamische lijnbreedte en andere parameters, deze parameters hebben direct invloed op de prestaties van halfgeleiderlasers in communicatiesystemen.
2. Structurele parameters: zoals lichtgrootte en opstelling, ENDER -END -definitie, installatiegrootte en overzichtsgrootte.
3. Golflengte: het golflengtebereik van halfgeleiderlaser is 650 ~ 1650 nm en de nauwkeurigheid is hoog.
4. Drempelstroom (ITH) en bedrijfsstroom (LOP): deze parameters bepalen de opstartcondities en werkstatus van de halfgeleiderlaser.
5. Vermogen en spanning: door het meten van het vermogen, de spanning en de stroom van de halfgeleiderlaser op het werk, kunnen PV-, PI- en IV -curven worden getrokken om hun werkkenmerken te begrijpen.
Werkprincipe
1. GAIN -VOORWAARDEN: De inversieverdeling van ladingsdragers in het lasermedium (actieve regio) is vastgesteld. In de halfgeleider wordt de energie van elektronen weergegeven door een reeks bijna continue energieniveaus. Daarom moet het aantal elektronen aan de onderkant van de geleidingsband in de hoge energietoestand veel groter zijn dan het aantal gaten aan de bovenkant van de valentieband in de lage energietoestand tussen de twee energiebandgebieden om de inversie van het deeltjesaantal te bereiken. Dit wordt bereikt door een positieve vooringenomenheid toe te passen op de homojunctie of heterojunctie en de benodigde dragers in de actieve laag te injecteren om elektronen van de lagere energievalentieband op te wekken naar de hogere energieband. Wanneer een groot aantal elektronen in de omgekeerde deeltjespopulatie toestand recombineert met gaten, treedt gestimuleerde emissie op.
2. Om coherente gestimuleerde straling daadwerkelijk te verkrijgen, moet de gestimuleerde straling verschillende keren in de optische resonator worden teruggevoerd om laser -oscillatie te vormen, wordt de resonator van de laser gevormd door het natuurlijke splitsingoppervlak van het halfgeleider van het halfgeleider als een spiegel, geplateerd op het uiteinde van het licht met een lichte multilay -film. Voor de FP-holte (Fabry-Perot Cavity) halfgeleiderlaser kan de FP-holte gemakkelijk worden geconstrueerd door het natuurlijke splitsingvlak te gebruiken loodrecht op het PN-junctievlak van het kristal.
(3) Om een stabiele oscillatie te vormen, moet het lasermedium in staat zijn om een voldoende grote versterking te bieden om het optische verlies te compenseren dat wordt veroorzaakt door de resonator en het verlies veroorzaakt door de laseruitgang van het holteoppervlak en constant het lichtveld in de holte verhogen. Dit moet een sterk genoeg stroominjectie hebben, dat wil zeggen, er is voldoende inversie van deeltjesaantal, hoe hoger de mate van inversie van deeltjesaantal, hoe groter de winst, dat wil zeggen dat de vereiste moet voldoen aan een bepaalde huidige drempelwaarde. Wanneer de laser de drempel bereikt, kan licht met een specifieke golflengte worden geresoneerd in de holte en worden versterkt en uiteindelijk een laser en continue uitgang vormen.
Prestatie -eis
1. Modulatiebandbreedte en snelheid: halfgeleiderlasers en hun modulatietechnologie zijn cruciaal in draadloze optische communicatie, en de modulatiebandbreedte en snelheid hebben direct invloed op de communicatiekwaliteit. Intern gemoduleerde laser (Direct gemoduleerde laser) is geschikt voor verschillende velden in optische vezelcommunicatie vanwege de hoge snelheidstransmissie en lage kosten.
2. Spectrale kenmerken en modulatiekenmerken: halfgeleider gedistribueerde feedback -lasers (DFB -laser) zijn een belangrijke lichtbron geworden in optische vezelcommunicatie en ruimte -optische communicatie vanwege hun uitstekende spectrale kenmerken en modulatiekenmerken.
3. Kosten en massaproductie: halfgeleiderlasers moeten de voordelen hebben van lage kosten en massaproductie om te voldoen aan de behoeften van grootschalige productie en toepassingen.
4. Krachtverbruik en betrouwbaarheid: in toepassingsscenario's zoals datacenters vereisen halfgeleiderlasers een laag stroomverbruik en hoge betrouwbaarheid om een stabiele werking op de lange termijn te waarborgen.
Posttijd: september-19-2024