Pracovní princip polovodičového laseru

Pracovní princippolovodičový laser

Za prvé, jsou zavedeny požadavky parametrů pro polovodičové lasery, zejména včetně následujících aspektů:
1. Fotoelektrický výkon: včetně poměru vyhynutí, dynamického šířky šířky a dalších parametrů, tyto parametry přímo ovlivňují výkon laserů polovodičů v komunikačních systémech.
2. Strukturální parametry: například světelná velikost a uspořádání, definice koncového extrakce, velikost instalace a velikost obrysu.
3. vlnová délka: Rozsah vlnové délky polovodičového laseru je 650 ~ 1650nm a přesnost je vysoká.
4. Prahový proud (ITH) a operační proud (LOP): Tyto parametry určují podmínky pro počáteční up a pracovní stav polovodičového laseru.
5. Výkon a napětí: měřením výkonu, napětí a proudu polovodičového laseru v práci, PV, PI a IV křivky lze nakreslit, aby bylo možné pochopit jejich pracovní vlastnosti.

Pracovní princip
1. Podmínky zisku: Inverzní rozdělení nosičů náboje v lasingovém médiu (aktivní oblast) je stanovena. V polovodiči je energie elektronů představována řadou téměř kontinuálních hladin energie. Počet elektronů ve spodní části vodivého pásma ve stavu vysoké energie musí být mnohem větší než počet otvorů v horní části valenčního pásma v nízkoenergetickém stavu mezi dvěma oblastmi energetických pásů, aby se dosáhlo inverze počtu částic. Toho je dosaženo použitím pozitivního zkreslení na homojunkci nebo heterojunkci a injekcí potřebných nosičů do aktivní vrstvy, aby se vzrušily elektrony z dolního energetického valenčního pásma do vyššího energetického vodivého pásma. Když se dojde k velkému počtu elektronů ve stavu populace obrácených částic s otvory, dochází k stimulované emisi.
2. In order to actually obtain coherent stimulated radiation, the stimulated radiation must be fed back several times in the optical resonator to form laser oscillation, the resonator of the laser is formed by the natural cleavage surface of the semiconductor crystal as a mirror, usually plated on the end of the light with a high reflection multilayer dielectric film, and the smooth surface is plated with a reduced reflection film. Pro polovodičový laser FP dutiny (Fabry-Perot dutina) může být dutinu FP snadno konstruována pomocí přirozené štěpné roviny kolmé k PN křižovatce krystalu.
(3) Aby se vytvořilo stabilní oscilaci, musí být laserové médium schopno poskytnout dostatečně velký zisk, aby kompenzoval optickou ztrátu způsobenou rezonátorem a ztrátou způsobené laserovým výstupem z povrchu dutiny a neustále zvyšovat světelné pole v dutině. To musí mít dostatečně silnou proudovou injekci, to znamená, že je dostatek inverze počtu částic, tím vyšší je stupeň inverze počtu částic, tím větší je zisk, to je, že požadavek musí splňovat určitý prahový stav. Když laser dosáhne prahu, může být v dutině rezonováno světlo se specifickou vlnovou délkou a zesíleno a nakonec vytvořit laserový a kontinuální výstup.

Požadavek na výkon
1. Modulační šířka a rychlost: polovodičové lasery a jejich modulační technologie jsou zásadní v bezdrátové optické komunikaci a modulační šířka a rychlost přímo ovlivňují kvalitu komunikace. Interně modulovaný laser (přímo modulovaný laser) je vhodný pro různá pole v komunikaci s optickými vlákny kvůli jeho vysokorychlostnímu přenosu a nízkým nákladům.
2. charakteristiky spektrálních charakteristik a modulačních charakteristik: polovodičové distribuované zpětné vazby lasery (DFB Laser) se stali důležitým zdrojem světla v komunikaci optických vláken a optické komunikace prostoru kvůli jejich vynikajícím spektrálním charakteristikám a modulačním charakteristikám.
3.. Náklady a hromadná výroba: Lasery polovodičů musí mít výhody nízkých nákladů a hromadné výroby, aby vyhovovaly potřebám rozsáhlé výroby a aplikací.
4. Spotřeba energie a spolehlivost: V aplikačních scénářích, jako jsou datová centra, polovodičové lasery, vyžadují nízkou spotřebu energie a vysokou spolehlivost, aby se zajistila dlouhodobá stabilní provoz.