सेमीकंडक्टर लेसरचे कार्यरत तत्व

कार्यरत तत्त्वसेमीकंडक्टर लेसर

सर्व प्रथम, सेमीकंडक्टर लेसरसाठी पॅरामीटर आवश्यकता सादर केल्या आहेत, मुख्यत: खालील बाबींसह:
1. फोटोइलेक्ट्रिक कामगिरी: विलुप्त करण्याचे प्रमाण, डायनॅमिक लाइनविड्थ आणि इतर पॅरामीटर्ससह, हे पॅरामीटर्स संप्रेषण प्रणालीतील सेमीकंडक्टर लेसरच्या कामगिरीवर थेट परिणाम करतात.
2. स्ट्रक्चरल पॅरामीटर्स: जसे की चमकदार आकार आणि व्यवस्था, एक्सट्रॅक्शन एंड व्याख्या, स्थापना आकार आणि बाह्यरेखा आकार.
3. तरंगलांबी: सेमीकंडक्टर लेसरची तरंगलांबी श्रेणी 650 ~ 1650 एनएम आहे आणि अचूकता जास्त आहे.
4. थ्रेशोल्ड करंट (आयटीएच) आणि ऑपरेटिंग करंट (एलओपी): हे पॅरामीटर्स स्टार्ट-अप अटी आणि सेमीकंडक्टर लेसरची कार्यरत स्थिती निर्धारित करतात.
5. पॉवर आणि व्होल्टेज: कामाच्या ठिकाणी सेमीकंडक्टर लेसरची शक्ती, व्होल्टेज आणि चालू मोजून, पीव्ही, पीआय आणि आयव्ही वक्र त्यांची कार्यरत वैशिष्ट्ये समजण्यासाठी काढल्या जाऊ शकतात.

कार्यरत तत्व
१. गेन अटी: लेसिंग माध्यम (सक्रिय प्रदेश) मधील शुल्क वाहकांचे व्युत्पन्न वितरण स्थापित केले आहे. सेमीकंडक्टरमध्ये, इलेक्ट्रॉनची उर्जा जवळजवळ सतत उर्जा पातळीच्या मालिकेद्वारे दर्शविली जाते. म्हणूनच, कण संख्येचे व्युत्पन्न करण्यासाठी दोन ऊर्जा बँड प्रदेशांमधील कमी उर्जा स्थितीत व्हॅलेन्स बँडच्या शीर्षस्थानी असलेल्या छिद्रांच्या संख्येपेक्षा उच्च उर्जा स्थितीत वाहक बँडच्या तळाशी असलेल्या इलेक्ट्रॉनची संख्या खूपच मोठी असणे आवश्यक आहे. हे होमोजक्शन किंवा हेटरोजंक्शनवर सकारात्मक पूर्वाग्रह लागू करून आणि कमी उर्जा व्हॅलेन्स बँडपासून उच्च उर्जा वाहक बँडपर्यंत इलेक्ट्रॉनांना उत्तेजित करण्यासाठी सक्रिय थरात आवश्यक वाहकांना इंजेक्शन देऊन हे साध्य केले जाते. जेव्हा उलट्या कणांच्या लोकसंख्येमध्ये मोठ्या संख्येने इलेक्ट्रॉन छिद्रांसह रिकॉम्बिन असतात तेव्हा उत्तेजित उत्सर्जन होते.
२. प्रत्यक्षात सुसंगत उत्तेजित रेडिएशन मिळविण्यासाठी, उत्तेजित रेडिएशनला ऑप्टिकल रेझोनेटरमध्ये लेसर दोलन तयार करण्यासाठी अनेक वेळा परत दिले जाणे आवश्यक आहे, लेसरचा रेझोनेटर सेमीकंडक्टर क्रिस्टलच्या नैसर्गिक क्लीवेज पृष्ठभागाद्वारे तयार केला जातो, सामान्यत: रिफ्लेक्टीड फिल्मसह, मोठ्या प्रमाणात प्रतिबिंबित केला जातो. एफपी पोकळी (फॅब्री-पेरट पोकळी) सेमीकंडक्टर लेसरसाठी, एफपी पोकळी क्रिस्टलच्या पीएन जंक्शन प्लेनवर नैसर्गिक क्लीवेज प्लेन लंब वापरुन सहजपणे तयार केली जाऊ शकते.
()) स्थिर दोलन तयार करण्यासाठी, रेझोनेटरमुळे झालेल्या ऑप्टिकल तोटाची भरपाई करण्यासाठी आणि पोकळीच्या पृष्ठभागावरून लेसर आउटपुटमुळे झालेल्या नुकसानीची भरपाई करण्यासाठी लेसर माध्यम सक्षम असणे आवश्यक आहे आणि पोकळीतील प्रकाश क्षेत्र सतत वाढवते. यात एक मजबूत पुरेशी वर्तमान इंजेक्शन असणे आवश्यक आहे, म्हणजेच कण संख्या व्युत्पन्न पुरेसे आहे, कण संख्येच्या व्युत्पत्तीची डिग्री जितकी जास्त असेल तितकीच वाढ, म्हणजेच आवश्यकतेनुसार विशिष्ट सद्य उंबरठा स्थितीची पूर्तता करणे आवश्यक आहे. जेव्हा लेसर थ्रेशोल्डपर्यंत पोहोचतो, तेव्हा विशिष्ट तरंगलांबीसह प्रकाश पोकळीमध्ये अनुनाद केला जाऊ शकतो आणि विस्तारित केला जाऊ शकतो आणि शेवटी लेसर आणि सतत आउटपुट तयार करतो.

कामगिरीची आवश्यकता
1. मॉड्यूलेशन बँडविड्थ आणि दर: वायरलेस ऑप्टिकल कम्युनिकेशनमध्ये सेमीकंडक्टर लेसर आणि त्यांचे मॉड्युलेशन तंत्रज्ञान महत्त्वपूर्ण आहे आणि मॉड्यूलेशन बँडविड्थ आणि रेट थेट संप्रेषणाच्या गुणवत्तेवर परिणाम करतात. अंतर्गत मॉड्युलेटेड लेसर (थेट मॉड्युलेटेड लेसर) ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनमध्ये वेगवेगळ्या क्षेत्रासाठी योग्य आहे कारण त्याच्या वेगवान प्रसारण आणि कमी किंमतीमुळे.
2. वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये आणि मॉड्यूलेशन वैशिष्ट्ये: सेमीकंडक्टर वितरित अभिप्राय लेसर (डीएफबी लेसर) ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन आणि स्पेस ऑप्टिकल कम्युनिकेशनमध्ये त्यांच्या उत्कृष्ट वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये आणि मॉड्युलेशन वैशिष्ट्यांमुळे एक महत्त्वपूर्ण प्रकाश स्रोत बनला आहे.
3. किंमत आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन: मोठ्या प्रमाणात उत्पादन आणि अनुप्रयोगांच्या गरजा भागविण्यासाठी सेमीकंडक्टर लेसरला कमी किंमतीचे आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाचे फायदे असणे आवश्यक आहे.
4. उर्जा वापर आणि विश्वासार्हता: डेटा सेंटरसारख्या अनुप्रयोग परिस्थितींमध्ये, सेमीकंडक्टर लेसरला दीर्घकालीन स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी कमी उर्जा वापर आणि उच्च विश्वसनीयता आवश्यक असते.