Dolgozó elvefélvezető lézer
Mindenekelőtt a félvezető lézerekre vonatkozó paraméterkövetelményeket vezetik be, elsősorban a következő szempontokat tartalmazzák:
1. fotoelektromos teljesítmény: beleértve az extinkciós arányt, a dinamikus vonalszélességet és más paramétereket, ezek a paraméterek közvetlenül befolyásolják a félvezető lézerek teljesítményét a kommunikációs rendszerekben.
2. Szerkezeti paraméterek: például fényes méret és elrendezés, extrakciós vég meghatározás, telepítési méret és vázlatméret.
3. hullámhossz: A félvezető lézer hullámhossz -tartománya 650 ~ 1650 nm, és a pontosság magas.
4. küszöbáram (ITH) és működési áram (LOP): Ezek a paraméterek meghatározzák a félvezető lézer indítási feltételeit és működési állapotát.
5. Teljesítmény és feszültség: A félvezető lézer energiájának, feszültségének és áramának mérésével a PV, PI és IV görbéket meg lehet húzni, hogy megértsük működési jellemzőiket.
Működési elv
1. nyereség -feltételek: A töltőhordozók inverziós eloszlása a lazing közegben (aktív régióban). A félvezetőben az elektronok energiáját szinte folyamatos energiaszintek sorozata képviseli. Ezért a vezetési sáv alján lévő elektronok számának a nagy energiatartalmú állapotban sokkal nagyobbnak kell lennie, mint a valencia sáv tetején lévő lyukak száma a két energias sáv közötti alacsony energiaállapotban, hogy elérje a részecskeszám megfordítását. Ezt úgy érik el, hogy pozitív torzítást alkalmaznak a homojunkcióra vagy a heterojunkcióra, és a szükséges hordozókat injektálják az aktív rétegbe, hogy az elektronokat az alsó energiaszalagból a magasabb energiájú vezetési sávba gerjesztsék. Amikor a fordított részecskék populációjának nagyszámú elektronja lyukakkal rekombin, stimulált emisszió jelentkezik.
2. A koherens stimulált sugárzás tényleges elérése érdekében a stimulált sugárzást az optikai rezonátorban többször vissza kell adni, hogy lézerrengést képezzenek, a lézer rezonátorát a félvezető kristály természetes hasítási felülete képezi, mint tükör, általában a fényfilm végére, a fóliával. Az FP-üreg (Fabry-Perot üreg) félvezető lézer esetében az FP üreg könnyen felépíthető a kristály PN csomópont síkjára merőleges természetes hasítási sík felhasználásával.
(3) A stabil oszcilláció kialakításához a lézerközegnek képesnek kell lennie arra, hogy elég nagy nyereséget biztosítson a rezonátor által okozott optikai veszteség kompenzálásához és az üreg felületének lézerkimenete által okozott veszteséghez, és folyamatosan növeli az üreg fényteret. Ennek elég erős áram -injekcióval kell rendelkeznie, vagyis elegendő részecskeszám -inverzió van, annál nagyobb a részecskeszám -inverzió mértéke, annál nagyobb a nyereség, azaz a követelménynek meg kell felelnie egy bizonyos áramküszöb -feltételnek. Amikor a lézer eléri a küszöböt, egy meghatározott hullámhosszú fény visszhangzik az üregben és erősíthető, és végül lézer és folyamatos kimenetet képez.
Teljesítményigény
1. A modulációs sávszélesség és sebesség: A félvezető lézerek és modulációs technológiájuk döntő jelentőségű a vezeték nélküli optikai kommunikációban, és a modulációs sávszélesség és az arány közvetlenül befolyásolja a kommunikáció minőségét. Belsőleg modulált lézer (közvetlenül modulált lézer) az optikai szálkommunikáció különböző területeihez alkalmas nagy sebességű sebességváltó és olcsó költségek miatt.
2. Spektrális tulajdonságok és modulációs jellemzők: félvezető elosztott visszacsatolási lézerek (DFB lézer) Kiváló spektrális tulajdonságaik és modulációs tulajdonságaik miatt fontos fényforrássá váltak az optikai szálak kommunikációjában és a tér optikai kommunikációjában.
3. Költség- és tömegtermelés: A félvezető lézereknek rendelkezniük kell az alacsony költségek és a tömegtermelés előnyeivel, hogy megfeleljenek a nagyszabású termelés és alkalmazások igényeinek.
4. energiafogyasztás és megbízhatóság: Az olyan alkalmazási forgatókönyvekben, mint például az adatközpontok, a félvezető lézerek alacsony energiafogyasztást és nagy megbízhatóságot igényelnek a hosszú távú stabil működés biztosítása érdekében.
A postai idő: szeptember-19-2024