Lazerli diyotning tuzilishi va ishlash printsipi

Dec 20, 2024

Xabar QOLDIRISH

Lazer diodlari (LD) - bu lazer generatorining bir turi bo'lib, uning ishchi materiali yarim o'tkazgich va qattiq holatdagi lazerlardir. Ko'pgina lazer diodlari tuzilishi umumiy diodlarga o'xshash. Lazer diyoti ishlayotganligi sababli, elektronlarning energiya konvertatsiya qilish jarayoni faqat ikkita energiya darajasini o'z ichiga oladi va bilvosita tarmoqli bo'shliqdan kelib chiqadigan energiya yo'qotilishi yo'q, shuning uchun samaradorlik nisbatan yuqori.

Texnologik taraqqiyot lazerlarni turli xil bozorlarga professional texnik vositalar sifatida kirishga imkon berdi. Lazerli diodlar eng ko'p ishlatiladigan lazer texnologiyasi bo'lib, oddiy yarimo'tkazgichli qurilmalardir. O'tgan 30 yil ichida lazerli diodlar sanoatining o'rtacha quvvati sezilarli darajada oshdi, vatt uchun o'rtacha narx esa eksponent ravishda kamaydi. Natijada, lazerli diodlar ba'zi mavjud lazer va lazer bo'lmagan texnologiyalarning o'rnini bosadi, shu bilan birga yangi optik texnologiyalarning paydo bo'lishiga imkon beradi. Lazerli diodlar uchun o'rnatilgan qo'llash sohalari ma'lumotlarni saqlash, ma'lumotlar aloqasi va qattiq holatdagi lazerlarning optik nasoslarini o'z ichiga oladi. Aksincha, materiallarni qayta ishlash va optik zondlash ko'plab rivojlanayotgan ilovalar bilan bozor segmentlarining jadal rivojlanishiga misoldir.

Lazerli diodlar orasida bitta hetero-birikma (SH), ikkita hetero-birikma (DH) va kvant qudug'i (QW) lazer diodlari mavjud. Kvant lazerli diodlar past chegarali oqim va yuqori chiqish quvvatining afzalliklariga ega va bozorda asosiy mahsulotlardir. Lazerli diodlar bilan taqqoslaganda, lazerli diodlar yuqori samaradorlik, kichik o'lcham va uzoq umr ko'rishning afzalliklariga ega. Biroq, ularning chiqish quvvati kichik, chiziqliligi yomon va monoxromatikligi juda yaxshi emas, bu ularning kabel televideniesi tizimlarida qo'llanilishini sezilarli darajada cheklaydi. Ko'p kanalli, yuqori samarali analog signallarni uzata olmaydi. Ikki yo'nalishli optik qabul qiluvchining orqa modulida kvant quduqli lazer diodlari odatda yuqoriga ulanish uchun yorug'lik manbalari sifatida ishlatiladi.

Bitta lazerli emitter millivattdan bir necha vattgacha bo'lgan quvvatni ta'minlay oladi. Har bir lazer emitenti yolg'iz ishlatilishi mumkin, qattiq holatdagi lazerlarni optik pompalash uchun lazerli diodli chiziqqa birlashtirilishi yoki lazer diyot moduliga birlashtirilishi mumkin. turli dastur ehtiyojlarini qondirish uchun guruh.

 

Lazer diodi optik tolali aloqa, tibbiy davolash, displey va radarni aniqlashda keng qo'llaniladigan yarimo'tkazgichli lazer komponentidir. U oddiy tuzilishga, etuk texnologiyaga, yuqori sifatli va arzon narxga ega va sanoat ishlab chiqarishida va ilmiy tadqiqotlarda keng qo'llaniladi.

Lazerli diodning tuzilishi
 

Lazer diyotining tuzilishi asosan besh qismni o'z ichiga oladi: P tipidagi hudud, N tipidagi hudud, P tipidagi aks ettirish hududi, N tipidagi aks ettirish hududi va lazer bo'shlig'i. Ularning orasida P tipidagi hudud va N tipidagi hudud PN birikmasini hosil qiladi va ko'zgu hududi va lazer bo'shlig'i optik tuzilmalardir.

P tipidagi hudud va N tipidagi hudud lazer diodining asosiy funktsiyasining bir qismidir va shuningdek, lazer diodining lyuminesansining hal qiluvchi omillari hisoblanadi. P tipidagi mintaqa N tipidagi mintaqaga pozitronlarni, N tipidagi mintaqa esa P tipidagi mintaqaga elektronlarni kiritadi. PN birikmasi hosil bo'lgandan so'ng, pozitronlar va elektronlar luminesansga erishish uchun fotonlarni yuborish uchun PN birikmasida birlashadi. Tez luminesansga erishish uchun P tipidagi mintaqa va N tipidagi hudud yuqori sifatli materiallarga va nozik ishlov berish texnologiyasiga ega bo'lishi kerak.

e21a3f0f53b4d0bb165efbd4fa668bc
 

P tipidagi aks ettirish hududi va N tipidagi aks ettirish hududining asosiy vazifasi lazerni aks ettirishdir, shunda lazer lazer bo'shlig'ida turgan to'lqin nisbatini hosil qiladi. Lazerli diodlarda P tipidagi ko'zgu maydoni va N tipidagi ko'zgu maydonining aks ettirish qobiliyati boshqacha. Umuman olganda, P tipidagi aks ettirish maydonining aks etishi juda past va N tipidagi aks ettirish maydonining aks etishi juda yuqori. Bunday dizayn lazerni to'liq aks ettiradi va lazer bo'shlig'ida tarqaladi, shuning uchun nisbatan barqaror yagona rejimli tolali lazer emissiyasiga erishish mumkin.

Lazer bo'shlig'i lazer diyotining eng muhim optik qismi bo'lib, uning asosiy vazifasi optik qayta aloqa kuchaytirish effektini ta'minlashdir. Lazer bo'shlig'i odatda reflektorlardan iborat bo'lib, ulardan biri yarim reflektor, ikkinchisi esa yuqori reflektordir. Ushbu ikki reflektor o'rtasida hosil bo'lgan optik bo'shliq lazer bo'shlig'ida yorug'lik kvantlarining uzluksiz aks etishini amalga oshirishi mumkin va shu bilan lazerning kuchaytiruvchi ta'sirini kuchaytiradi. Reflektorning aks ettirish qobiliyatini va lazer bo'shlig'ining uzunligini sozlash orqali turli xil yorug'lik to'lqin uzunliklari va chiqish quvvatlarining lazer emissiyasiga erishish mumkin.

Yuqoridagi strukturaviy xususiyatlarga qo'shimcha ravishda, lazer diodasi elektrodlar, substratlar, derazalar va boshqalar kabi bir nechta yordamchi tuzilmalarni ham o'z ichiga oladi. Bu struktura lazer diodining asosiy qismi emas, lekin u ham ishlashi va ishonchliligi uchun muhimdir. lazer diodi.

Lazer diyoti ixcham tuzilishga ega, ammo uning har bir qismi muhim rol o'ynaydi. Har bir qism muvofiqlashtirilgan holda ishlagandagina tez va nisbatan barqaror lazer nurlanishiga erishish mumkin. Ilm-fan va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan lazerli diodlarning tuzilishi ham doimiy ravishda takomillashtirilib, takomillashtirilib, kengroq ilovalar uchun yaxshi yordam beradi.

 

Infraqizil lazerlar odatda masofani o'lchash, yoritish uskunalari, aloqa vositalari, simulyatsiya qurollari va boshqalarda qo'llaniladi. Lazerning yadrosi, shubhasiz, lazer diodidir va lazer diodining kuchi zarba kuchining hajmini aniqlaydi.

ish printsipi
 

Lazerli diod ham oddiy diodning tuzilishiga ega, ya'ni N mintaqasi, PN birikmasi va P mintaqasi. Diyotga to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish qo'llanilganda, PN o'tish to'sig'i zaiflashadi, bu elektronlarni N mintaqasidan PN birikmasi orqali P mintaqasiga va teshiklarni P mintaqasidan PN birikmasi orqali AOK qilishga majbur qiladi. N hududi. Ushbu muvozanatsiz elektronlar va PN birikmasi yaqinida AOK qilingan teshiklar qayta birlashadi va shu bilan fotonlarni chiqaradi.

Biroq, bu energetik fotonlar lazerlarning "fokuslanishi" dan farqli o'laroq, vaqt va yo'nalish bo'yicha tasodifiydir. “Birlik – kuch” deganlaridek. Fotonlarni "birlashtirishi" va izchil yo'nalish va fazaga ega bo'lgan kogerent yorug'lik hosil qilish uchun ikkita shart bajarilishi kerak: 1. Etarli elektronlar 2. Izchil yo'nalish.

TO9CappedHP
 

Shuning uchun, agar lazer diodasi lazerni chiqarishi kerak bo'lsa, u impulsli katta oqim bilan qo'zg'alishi kerak va elektronlar izchil yo'nalishga ega bo'lishini ta'minlash uchun optik rezonansli bo'shliq tuzilishi bo'lishi kerak. Bu lazer diyotining oddiy printsipi.

 

Biz bilan bog'lanish

Bizning manzil

B-1507 Ruiding Mansion, №200 Chjenxua ko'chasi, Xixu tumani

Telefon raqami

0086 181 5840 0345

Elektron pochta

info@brandnew-china.com

modular-1