Semiconductor Lasers: cureyên device, prensîba xebatê de, bikaranîna

taximê Semiconductor generators quantum in semiconductor li medium çalak, ku tê de bi hêzbûna optîk destê weþan, şiyarkirin, li derbasbûnê yên di navbera asta enerjiya qûantan a li zê de carriers pere li herêmê tên afirandin e.

laser Semiconductor: prensîpa operasyonê

Di rewşa normal de, ku piraniya elektronan li ser asta valency de ye. Di dema nêzîkatiya enerjiya zêdetir ji valahiya band enerjî, a semiconductor, elektron nav dewletê de Kahîn bê, û şikandina herêma qedexe, raperîn nav herêmek azad, pêşgirtina li qeraxê kêmtir xwe. Bi hev re, ji hole avakirin li asta Valence de, ji bo sînorê jorîn xwe. The elektronan li herêma azad recombine bi kunên, radiating enerjiyê ber bi enerjiyê yên herêma birrînê ya wekhev, di form of Wexta. Recombination dikare ji aliyê Wexta em bi dereca enerjîyê têr pêşkeftîya. description Numerical rêje ji function belavkirina Fermi.

device

Amûrê bi laser semiconductor a e diode laser di ciyê têkilî bi p semiconductor parê û n-type - elektron û di kunên enerjiyê pompe li herêma p-n-derbasbûna. Ji bilî vê, ne taximê semiconductor bi input enerjiyê optîk e ku girş di destê melzemeyek fotonên yên taximê cascade ronahî û fîzîka, ku li ser guherîna ku di nava herêmên bingeha damezrandin heye.

avaniya

compounds tîpîk bikaranîn, di taximê semiconductor û din cîhazên Optoelectronic, wiha ne:

• arsenide gallium;
• phosphide gallium;
• nitride gallium;
• phosphide indium;
• arsenide gallium indium;
• gallium arsenide bafûn;
• nitride gallium-indium-gallium;
• phosphide, gallium-indium.

.Her

Ev compounds - lîdera direct-gap. Indirect- (silicon) nayê ronahî bi zorê têra xwe û karîgeriya emit ne. .Her yên di tîrêjên ji laser diode ya girêdayî enerjiyê yên enerjiya bi nêzîkatiyên ku ferqa di band yên de, terkîb bi taybetî. The 3- û 4-component band gap compounds semiconductor enerjiyê dikare bibe her tim li ser cur be cur bi cure. Li AlGaAs = Al _x Ga _1-x As, ji bo nimûne, zêdekirina naveroka bafûn (zêdebûna x) heye bandora zêdebûna di band gap enerjiyê.

Gava ku herî taximê semiconductor di beşa Infrared nêzîk yên bi zelaliya kar, hin emit sor (gallium phosphide indium), şîn an binefşî (gallium nitride) colors. Average laser Infrared semiconductor (selenide lead) û taximê cascade quantum.

lîdera organîk

Ji bilî compounds Inorganic jor dikare were bikaranîn û organîk. teknolojîya minasib e hîn jî di bin pêşketinê, di heman demê de pêşketina wê ya ku sozên ji bo zemîna lêçûna hilberîna yên taximê kêm bike. Heta niha, bi tenê taximê organîk bi input enerjiyê optîk û pump electric-performansa bilind hatiye yet gihîşt ne hatiye pêşxistin.

cureyên

By pirrengîyeke yên taximê semiconductor bi Parametreyên cuda û nirxê serlêdana.

diodes laser Small berhemên girş ji tîrêjên mekanîk-high quality ku hêza rêzeçiyayên ji çend sed pênc sed milliwatts. Çîp diode laser a plakaya lakêşeyî tenik, ku wek waveguide re xizmetê bike, ji ber ku ji radyasyonê bi sînor ji bo space biçûk e. Crystal doped bi herdu aliyan ji bo pêkanîna pn-derbasbûna ji qadeke mezin. Bi kujê polished ava resonator optîk yên a Fabry - interferometer Pîrot. Photon derbas valahîya ku bibe sedema tîrêjên recombination zêdekirina wê, û nifşê dê dest pê bike. Ew di pointer laser, CD- û DVD-players, herweha fiber fiber bikaranîn.

taximê hêza Low û taximê solid bi valahîya Link ji bo afrandina fêkîyên bi kurt dibe ku bûyerên cîhavên.

taximê semiconductor bi valahîya ji derve pêk tê ji diode laser, ku rola xwe li pêkhatina yên qezenc medium zêdetir laser-resonator dilîze. Capable ji guhertina pêlên û xwedî band weþan teng.

taximê derziyê in herêmê semiconductor radyasyonê di band berfireh, dikare hêza girş low quality of çend Watts diafirînin. Ev ji perdeyeke çalak tenik nawend û di navbera p- û n-layer, bi darxistina heterojunction cot pêk tê. Mekanîzmaya hucreya ronahî di rêya lateral wenda e, ku encamên li ellipticity girş bilind û Pêl benda unacceptably bilind.

array diode bi hêz e, ku ji ber rêzek diodes, înternet, jêhatî yên li hilberîna xebatkarên hêza qalîteya ji deh dipîve.

Bi hêz array du-rehendî yên diodes dikare hêza bi sed hezaran dipîve diafirînin.

Surface-.Magnus taximê (VCSEL) .Magnus quality girşê di encam ronahî li gelek milliwatts biserêxwe, bi plakaya. Li ser rûyê tîrêjên ji neynikê resonator ya ku di form of kêmxwendî, li dynes ¼ wave bi cuda serî nîşanên wêre kirin. Li ser çîpeke yek dikare çend sed taximê, ku vedike ku derfetê ji hilberîna girseyî kirin.

C VECSEL Kefir input enerjiyê optîk û an resonator Link jêhatî yên nû xebatkarên hêza qalîteya baş yên çend dipîve li hepiskirin mode.

Kar laser semiconductor type cascade quantum li ser guherîna ku di nava xwe berdide (berevajî interband). Van cîhazên emit li herêma navîn ya bi zelaliya Infrared, carna li range terahertz de. Ew bi kar bi, bo nimûne, wek analyzers gazê.

Semiconductor taximê: sepanê û aliyên serekî yên

-Hêza High taximê diode bi pir Mad li Voltages nerm pompe bi wek amrazên pir bi bandor ên tedarîkkirina enerjiyê bikaranîn taximê dewletê solid.

taximê Semiconductor dikarin di pir beşan frequencies ku di nav de xuya, nêzîkî part Infrared Infrared û navîn yên bi zelaliya xwe tevdigere. cîhazên tên afirandin ji bo her izducheniya frequency guhertin.

diodes Laser dikarin bi lez mifteyê û modulate hêza optîk e ku di fiber fiber xetên ragihandinê bêjerên bikaranîn.

Van taybetiyên kir taximê semiconductor in teknolojîk cureyê herî girîng maṣer. Ew bi kar:

• a sensors Behrens, pyrometers, altimeter optîk, rangefinders, dûrbînên, holography;
• li fiber sîstemên transmission optîk û depo welat, sîstemên ragihandinê li peyhev;
• çaperan laser, Dirty video, pointers, scanner code bar, scanner image, CD-lîstikvan (DVD, CD, Blu-ray);
• di sîstemên ewlehiyê, cryptography quantum, automation, bi çandinîya erdan;
• li navenda keşnasî û optîk û Erka;
• li muayenexaneyê, dentistry, Cosmetology, terapiya;
• paqijkirina avê, bizava maddî, qistan ji taximê dewletê solid, kontrola reaksiyonên kîmyewî li sorting pîşesazî, mekîneyên sinaî, pergalên dadana, û sîstemên parastina hewayê.

encam nebza

Herî laser semiconductor şêwey girş domdar. Ji ber ku di dema rûniştinê kurt yên elektronan li asta conduction ku di wan de ne, pir başe ji bo çêkirina fêkîyên-Q, evna ne, di heman demê de mode hema hema-berdewam ya operasyonên berbiçav dikarin zêdekirina hêza generator quantum. Di gel wan, taximê semiconductor dibe ku ji bo nifşê mode-Girtî nebza ultrashort an guherîn ji qezenca bikaranîn. Average hêza fêkîyên bi kurt de, bi piranî ji bo çend milliwatts ji bilî taximê-VECSEL optically pompe dike, ku encam wattage pîvan fêkîyên bi picosecond bi awakî di deh gigahertz bi sînor.

Modulation û yên bo seqamgîriyê

Ji vê yekê sûd û elektronek rûniştinê kurt di band conduction yên taximê semiconductor bi kapasîteya modulate frekansa bilind ku VCSEL-taximê bêtirî 10 GHz e. Ev hatiye dîtin li transmission welat optîk, Erka, ji bo îstîqrarê laser de tê bikaranîn.