Pracovný princíppolovodičový laser
Po prvé, zavádzajú sa požiadavky parametrov pre polovodičové lasery, najmä vrátane nasledujúcich aspektov:
1. Fotoelektrický výkon: vrátane pomeru vyhynutia, dynamickej šírky čiar a ďalších parametrov, tieto parametre priamo ovplyvňujú výkon polovodičových laserov v komunikačných systémoch.
2. Štrukturálne parametre: ako napríklad svetelná veľkosť a usporiadanie, definícia konca extrakcie, veľkosť inštalácie a veľkosť obrysu.
3. Vlnová dĺžka: Rozsah vlnových dĺžok polovodičového lasera je 650 až 1650 nm a presnosť je vysoká.
4. Prahový prúd (ITH) a prevádzkový prúd (LOP): Tieto parametre určujú podmienky spustenia a pracovný stav polovodičového lasera.
5. Výkon a napätie: Merením výkonu, napätia a prúdu polovodičového lasera Pri práci je možné nakresliť PV, PI a IV krivky, aby pochopili ich pracovné charakteristiky.
Pracovný princíp
1. Podmienky zisku: je stanovené rozdelenie inverzie nosičov náboja v lasingovom médiu (aktívna oblasť). V polovodiče je energia elektrónov predstavovaná sériou takmer kontinuálnej úrovne energie. Preto musí byť počet elektrónov v spodnej časti vodivého pásma vo vysokom energetickom stave oveľa väčší ako počet dier v hornej časti valenčného pásu v stave nízkej energie medzi oboma oblasťami energetických pásov, aby sa dosiahla inverzia čísla častíc. To sa dosiahne použitím pozitívneho zaujatosti na homojunkciu alebo heterojunkciu a vstreknutím potrebných nosičov do aktívnej vrstvy na excitáciu elektrónov z pásma s nízkou energetickou valenciou do pásma vedenia s vyššou energiou. Keď sa vyskytne veľké množstvo elektrónov v rekombinácii populácie zvrátených častíc s otvormi, dochádza k stimulovanej emisii.
2. Aby sa skutočne získalo koherentné stimulované žiarenie, stimulované žiarenie sa musí niekoľkokrát priviesť späť v optickom rezonátore, aby sa vytvorila laserová oscilácia, rezonátor lasera je tvorený prírodným povrchom prírodného štiepenia z polovodičového kryštálu ako zrkadlo, obvykle na konci svetla s vysokým odrazom viacročným dielektrickým filmom a je klzovaný povrchom. Pre dutinu FP (Fabry-Perot dutina) polovodičový laser sa dá dutina FP ľahko skonštruovať pomocou prirodzenej roviny štiepenia kolmej na rovinu križovatky PN kryštálu.
(3) Aby sa vytvorilo stabilné oscilácie, laserové médium musí byť schopné poskytnúť dostatočne veľký zisk na kompenzáciu optickej straty spôsobenej rezonátorom a stratou spôsobenou laserovým výstupom z povrchu dutiny a neustále zvyšuje svetelné pole v dutine. To musí mať dostatočne silnú prúdovú injekciu, to znamená, že existuje dostatok inverzie počtu častíc, čím vyšší je stupeň inverzie počtu častíc, tým väčší je zisk, to znamená, že požiadavka musí spĺňať určitý súčasný prahový stav. Keď laser dosiahne prah, svetlo so špecifickou vlnovou dĺžkou môže byť rezonované v dutine a zosilnené a nakoniec vytvorí laser a nepretržitý výstup.
Požiadavka
1. Modulačná šírka pásma a rýchlosť: polovodičové lasery a ich modulačná technológia sú rozhodujúce v bezdrôtovej optickej komunikácii a modulačná šírka pásma a rýchlosť priamo ovplyvňujú kvalitu komunikácie. Interne modulovaný laser (priamo modulovaný laser) je vhodný pre rôzne polia v komunikácii s optickými vláknami z dôvodu jej vysokorýchlostného prenosu a nízkych nákladov.
2. Spektrálne charakteristiky a modulačné charakteristiky: Rezistentné spätné väzby distribuované polovodičom (Laser DFB) sa stali dôležitým zdrojom svetla v optickej komunikácii vlákien a vesmírnej optickej komunikácii kvôli ich vynikajúcim spektrálnym charakteristikám a modulačným charakteristikám.
3. Náklady a hromadná výroba: Polovodičové lasery musia mať výhody nízkej náklady a hromadnej výroby, aby vyhovovali potrebám rozsiahlej výroby a aplikácií.
4. Spotreba energie a spoľahlivosť: V aplikačných scenároch, ako sú dátové centrá, si polovodičové lasery vyžadujú nízku spotrebu energie a vysokú spoľahlivosť, aby sa zabezpečila dlhodobá stabilná prevádzka.
Čas príspevku: 19. septembra 2014