Рабочий принцип полупроводникового лазера

Рабочий принципПолупроводник лазер

Прежде всего, вводятся требования к параметрам для полупроводниковых лазеров, в основном включая следующие аспекты:
1. Фотоэлектрическая производительность: включая коэффициент вымирания, динамическую ширину линии и другие параметры, эти параметры напрямую влияют на производительность полупроводниковых лазеров в системах связи.
2. Структурные параметры: такие как световой размер и расположение, определение окончания извлечения, размер установки и размер контура.
3. Длина волны: диапазон длины волны полупроводникового лазера составляет 650 ~ 1650 нм, а точность высока.
4. Пороговый ток (ITH) и эксплуатационный ток (LOP): эти параметры определяют условия запуска и рабочее состояние полупроводникового лазера.
5. Мощность и напряжение: измеряя мощность, напряжение и ток полупроводникового лазера на работе, кривые PV, PI и IV могут быть нарисованы для понимания их рабочих характеристик.

Рабочий принцип
1. Условия усиления: установлено инверсионное распределение носителей заряда в среде для кружих (активная область). В полупроводнике энергия электронов представлена ​​серией почти непрерывных уровней энергии. Следовательно, количество электронов в нижней части полосы проводимости в состоянии высокой энергетики должно быть намного больше, чем количество отверстий в верхней части валентной полосы в низкоэнергетическом состоянии между двумя областями энергетической полосы для достижения инверсии числа частиц. Это достигается путем применения положительного смещения к гомопереходу или гетеропереходу и введения необходимых носителей в активный слой, чтобы возбудить электроны от нижней полосы валентности энергии в более высокую полосу проводимости энергии. Когда большое количество электронов в обращенном состоянии популяции частиц рекомбинируется с отверстиями, происходит стимулированное излучение.
2. Чтобы фактически получить когерентное стимулированное излучение, стимулированное излучение должно быть подано несколько раз в оптическом резонаторе, образуя лазерные колебания, резонатор лазера образуется естественной поверхностью расщепления полупроводникового кристалла в качестве зеркала, обычно выдвинутого на конце световой сжисской отражающности, с размышлением, сглаженной, сглаженной. Для полупроводникового лазера полости FP (полость Fabry-prot) полость FP может быть легко построена с использованием естественной плоскости расщепления, перпендикулярной плоскости соединения PN кристалла.
(3) Чтобы сформировать стабильное колебание, лазерная среда должна быть в состоянии обеспечить достаточно большой прирост, чтобы компенсировать оптические потери, вызванные резонатором, и потери, вызванные выходом лазера с поверхности полости, и постоянно увеличивают световое поле в полости. Это должно иметь достаточно сильную инъекцию тока, то есть достаточно инверсии числа частиц, тем выше степень инверсии числа частиц, тем больше усиление, то есть требование должно соответствовать определенному пороговому условию тока. Когда лазер достигает порога, свет с определенной длиной волны может быть отклик в полости и усилен и, наконец, образует лазерный и непрерывный выход.

Требование к производительности
1. Модуляция полоса пропускания и скорость: полупроводниковые лазеры и их технология модуляции имеют решающее значение для беспроводной оптической связи, а пропускная способность модуляции и скорость напрямую влияют на качество связи. Внутренне модулированный лазер (непосредственно модулированный лазер) подходит для различных областей в связи с оптическим волокном из -за его высокоскоростной передачи и низкой стоимости.
2. Спектральные характеристики и характеристики модуляции: лазеры с распределением обратной связи полупроводника (DFB Лазер) стали важным источником света в оптической связи и оптической связи космической связи из -за их превосходных спектральных характеристик и характеристик модуляции.
3. Стоимость и массовое производство: полупроводниковые лазеры должны иметь преимущества низкой стоимости и массового производства для удовлетворения потребностей крупномасштабного производства и применений.
4. Потребляемое энергопотребление и надежность: в сценариях применения, таких как центры обработки данных, полупроводниковые лазеры требуют низкого энергопотребления и высокой надежности для обеспечения долгосрочной стабильной работы.