ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງເລເຊີ semiconductor

ຫຼັກ​ການ​ເຮັດ​ວຽກ​ຂອງ​ເລເຊີ semiconductor

ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ຄວາມຕ້ອງການພາລາມິເຕີ ສຳ ລັບເລເຊີ semiconductor ໄດ້ຖືກ ນຳ ສະ ເໜີ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບມີລັກສະນະຕໍ່ໄປນີ້:
1. ປະສິດທິພາບ Photoelectric: ລວມທັງອັດຕາສ່ວນການສູນພັນ, linewidth ແບບເຄື່ອນໄຫວແລະຕົວກໍານົດການອື່ນໆ, ຕົວກໍານົດການເຫຼົ່ານີ້ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງປະສິດທິພາບຂອງ lasers semiconductor ໃນລະບົບການສື່ສານ.
2. ຕົວກໍານົດການໂຄງສ້າງ: ເຊັ່ນ: ຂະຫນາດ luminous ແລະການຈັດລຽງ, ການສະກັດເອົາຄໍານິຍາມ, ຂະຫນາດການຕິດຕັ້ງແລະຂະຫນາດ outline.
3. Wavelength: ລະດັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂອງ semiconductor laser ແມ່ນ 650 ~ 1650nm, ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງແມ່ນສູງ.
4. Threshold current (Ith) ແລະປະຈຸບັນປະຕິບັດງານ (lop): ຕົວກໍານົດການເຫຼົ່ານີ້ກໍານົດເງື່ອນໄຂການເລີ່ມຕົ້ນແລະສະພາບການເຮັດວຽກຂອງ laser semiconductor.
5. ພະລັງງານແລະແຮງດັນ: ໂດຍການວັດແທກພະລັງງານ, ແຮງດັນແລະປະຈຸບັນຂອງເລເຊີ semiconductor ຢູ່ບ່ອນເຮັດວຽກ, ເສັ້ນໂຄ້ງ PV, PI ແລະ IV ສາມາດຖືກແຕ້ມເພື່ອເຂົ້າໃຈລັກສະນະການເຮັດວຽກຂອງພວກເຂົາ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກ
1. ເງື່ອນໄຂການໄດ້ຮັບ: ການແຈກຢາຍ inversion ຂອງບັນທຸກຄ່າບໍລິການໃນຂະຫນາດກາງ lasing (ພາກພື້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ) ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ. ໃນ semiconductor, ພະລັງງານຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນເປັນຕົວແທນຂອງລະດັບພະລັງງານເກືອບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ດັ່ງນັ້ນ, ຈໍານວນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ທາງລຸ່ມຂອງແຖບ conduction ໃນລັດພະລັງງານສູງຈະຕ້ອງມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາຈໍານວນຂອງຮູຢູ່ດ້ານເທິງຂອງແຖບ valence ໃນລັດພະລັງງານຕ່ໍາລະຫວ່າງສອງແຖບພະລັງງານເພື່ອບັນລຸ inversion ຂອງ. ຈໍານວນອະນຸພາກ. ນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການນໍາໃຊ້ຄວາມລໍາອຽງໃນທາງບວກກັບ homojunction ຫຼື heterojunction ແລະສີດພົກພາທີ່ຈໍາເປັນເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນການເຄື່ອນໄຫວເພື່ອກະຕຸ້ນອິເລັກຕອນຈາກແຖບ valence ພະລັງງານຕ່ໍາໄປຫາແຖບ conduction ພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ. ເມື່ອຈໍານວນເອເລັກໂຕຣນິກຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍຢູ່ໃນລັດປະຊາກອນອະນຸພາກທີ່ກົງກັນຂ້າມ recombine ກັບຮູ, ການປ່ອຍອາຍພິດກະຕຸ້ນເກີດຂື້ນ.
2. ໃນ​ຄໍາ​ສັ່ງ​ທີ່​ຈະ​ໄດ້​ຮັບ​ທີ່​ແທ້​ຈິງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ກະ​ຕຸ້ນ​ລັງ​ສີ​ທີ່​ສອດ​ຄ້ອງ​ກັນ​, radiation ກະ​ຕຸ້ນ​ຕ້ອງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ປ້ອນ​ກັບ​ຄືນ​ໄປ​ບ່ອນ​ຫຼາຍ​ຄັ້ງ​ໃນ resonator optical ເພື່ອ​ປະ​ກອບ​ເປັນ​ການ oscillation laser​, resonator ຂອງ laser ໄດ້​ຖືກ​ສ້າງ​ຕັ້ງ​ຂຶ້ນ​ໂດຍ​ການ cleavage ທໍາ​ມະ​ຊາດ​ຂອງ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ semiconductor ເປັນ​ກະ​ຈົກ​, ໂດຍ​ປົກ​ກະ​ຕິ​. plated ສຸດທ້າຍຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີຮູບເງົາ dielectric multilayer ສະທ້ອນສູງ, ແລະດ້ານກ້ຽງແມ່ນ plated ກັບຮູບເງົາສະທ້ອນຫຼຸດລົງ. ສໍາລັບເລເຊີ semiconductor ຢູ່ຕາມໂກນ Fp (Fabry-Perot) , ຢູ່ຕາມໂກນ FP ສາມາດສ້າງໄດ້ງ່າຍໂດຍໃຊ້ຍົນ cleavage ທໍາມະຊາດຕັ້ງຂວາງກັບຍົນ pn junction ຂອງໄປເຊຍກັນ.
(3) ເພື່ອປະກອບເປັນ oscillation ຄົງທີ່, ຂະຫນາດກາງ laser ຈະຕ້ອງສາມາດສະຫນອງການຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍເພື່ອຊົດເຊີຍການສູນເສຍ optical ທີ່ເກີດຈາກ resonator ແລະການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກ laser output ຈາກດ້ານຢູ່ຕາມໂກນ, ແລະຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພີ່ມຂຶ້ນ. ພາກສະຫນາມແສງສະຫວ່າງຢູ່ໃນຢູ່ຕາມໂກນ. ນີ້ຕ້ອງມີການສີດໃນປະຈຸບັນທີ່ເຂັ້ມແຂງພຽງພໍ, ນັ້ນແມ່ນ, ມີການປີ້ນກັບຈໍານວນ particle ພຽງພໍ, ລະດັບຂອງ particle inversion ສູງ, ການໄດ້ຮັບຫຼາຍ, ນັ້ນແມ່ນ, ຄວາມຕ້ອງການຕ້ອງຕອບສະຫນອງເງື່ອນໄຂທີ່ແນ່ນອນໃນປະຈຸບັນ. ເມື່ອເລເຊີຮອດເກນ, ແສງສະຫວ່າງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນສະເພາະສາມາດສະທ້ອນຢູ່ໃນຮູຢູ່ຕາມໂກນແລະຂະຫຍາຍ, ແລະສຸດທ້າຍກໍ່ເປັນເລເຊີແລະຜົນຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບ
1. Modulation bandwidth ແລະອັດຕາ: lasers semiconductor ແລະເຕັກໂນໂລຊີ modulation ຂອງເຂົາເຈົ້າແມ່ນສໍາຄັນໃນການສື່ສານ optical ໄຮ້ສາຍ, ແລະ modulation bandwidth ແລະອັດຕາຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບການສື່ສານໂດຍກົງ. ເລເຊີ modulated ພາຍໃນ (laser modulated ໂດຍກົງ) ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຂົງເຂດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ເນື່ອງຈາກວ່າລະບົບສາຍສົ່ງຄວາມໄວສູງແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ.
2. ລັກສະນະ Spectral ແລະລັກສະນະ modulation: semiconductor ແຈກຢາຍ lasers ຄວາມຄິດເຫັນ (ເລເຊີ DFB) ໄດ້ກາຍເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ແລະການສື່ສານ optical ຊ່ອງເນື່ອງຈາກວ່າຄຸນລັກສະນະ spectral ທີ່ດີເລີດແລະລັກສະນະ modulation ຂອງເຂົາເຈົ້າ.
3. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍ: lasers semiconductor ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຂໍ້ດີຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການຜະລິດແລະການນໍາໃຊ້ຂະຫນາດໃຫຍ່.
4. ການບໍລິໂພກພະລັງງານແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື: ໃນສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນສູນຂໍ້ມູນ, lasers semiconductor ຕ້ອງການການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງເພື່ອຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ.