Ko te kaupapa mahi me nga momo matua o te laser semiconductor

Ko te kaupapa mahi me nga momo matua otaiaho hikohiko

SemiconductorNga ngohe taiaho, me to ratou kaha nui, te iti me te rereketanga o te roangaru, e whakamahia nuitia ana hei waahanga matua o te hangarau optoelectronic i roto i nga mara penei i te whakawhitiwhiti korero, te tiaki hauora me te tukatuka ahumahi. Ko tenei tuhinga e whakaatu ana i te kaupapa mahi me nga momo laser semiconductor, he pai mo te tohutoro whiriwhiri a te nuinga o nga kairangahau optoelectronic.

1. Ko te kaupapa whakamarama o nga laser semiconductor

Ko te kaupapa whakamarama o nga lasers semiconductor i runga i te hanganga roopu, nga whakawhitinga hiko me te whakaihiihi i te whakaputanga o nga rauemi semiconductor. Ko nga rauemi Semiconductor he momo taonga me te roopu roopu, kei roto ko te roopu valence me te roopu kawe. I te wa e noho ana te rauemi i te whenua, ka whakakiia e nga irahiko te roopu valence i te mea kaore he irahiko i roto i te roopu kawe. Ina tukuna tetahi papa hiko ki waho, ka werohia ranei he iahiko, ka whakawhiti etahi irahiko mai i te roopu valence ki te roopu kawe, ka hanga takirua irahiko-poka. I roto i te tukanga o te tuku pūngao, ka whakahihirihia enei takirua hiko-poka e te ao o waho, ka puta nga whakaahua, ara, lasers.

2. Nga tikanga whakaongaonga o nga laser semiconductor

E toru nga tikanga whakahihiri mo nga laser semiconductor, ara te momo wero hiko, momo papu whatu me te momo hiko hiko hiko teitei.

Ko nga laser semiconductor kua werohia e te hiko: Ko te tikanga, he diodes whakahiato mata-a-papa i hangaia mai i nga taonga penei i te gallium arsenide (GaAs), te cadmium sulfide (CdS), te indium phosphide (InP), me te zinc sulfide (ZnS). E hikaka ana ratou na roto i te werohia o te ia i te taha o te matapae whakamua, ka whakaputa i te tukunga whakaihiihi i te rohe o te waka rererangi.

Ko nga lasers semiconductor e pupuhi ana ma te mata: Ko te tikanga, ka whakamahia nga tioata kotahi momo N-momo P-momo ranei (penei i te GaAS,InAs,InSb, me etahi atu) hei taonga mahi, me tetaiahoEmitted e te tahi atu lasers whakamahia rite te excitation optically papua.

Ko nga laser hiko hiko hiko hiko hiko teitei: Ko te tikanga, ka whakamahia ano e ratou nga momo momo-N, momo-P ranei nga tioata kotahi (pērā i te PbS,CdS,ZhO, me etahi atu) hei taonga mahi me te ohooho ma te werohia he kurupae hiko teitei mai i waho. I roto i nga taputapu laser semiconductor, ko te mea he pai ake te mahi me te whakamahi whanui ko te laser diode GaAs kua werohia e te hiko me te hanganga takirua takirua.

3. Ko nga momo matua o nga laser semiconductor

Ko te Rohe Hohe o te laser semiconductor te waahi matua mo te whakatipu whakaahua me te whakakaha, a he iti noa nga micrometers tona matotoru. Ka whakamahia nga hanganga arataki ngaru o roto ki te aukati i te whakamaaramatanga taha o nga whakaahua me te whakarei ake i te kiato o te kaha (pēnei i nga kaiarahi ngaru hiwi me nga heterojunctions kua tanumia). Ka tangohia e te taiaho he hoahoa totohu wera me te kowhiri i nga rauemi kawe wera teitei (penei i te konukura-tungsten koranu) mo te tere toreretanga o te wera, ka taea te aukati i te roangaru e paheke ana na te wera nui. E ai ki o raatau hanganga me nga ahuatanga tono, ka taea te whakarōpūhia nga laser semiconductor ki nga waahanga e wha e whai ake nei:

Taiaho-Tuku Tapa (EEL)

Ko te taiaho he putanga mai i te mata maarua i te taha o te maramara, ka hanga he waahi porotiti (me te Koki rereke o te 30°×10°). Ko nga roangaru angamaheni ko 808nm (mo te pupuhi), 980 nm (mo te whakawhitiwhiti korero), me te 1550 nm (mo te whakawhitiwhiti muka). Kei te whakamahia nuitia i roto i te tapahi ahumahi mana nui, nga puna miihini miihini muka, me nga hononga hononga tuara korero.

2. Kohanga Poutū Mata Whakaputa Taiaho (VCSEL)

Ka tukuna te taiaho ki te mata o te maramara, me te kurupae porohita me te hangarite (Koki rereke <15°). Ka whakauruhia e ia he whakaata Bragg kua tohatohahia (DBR), ka whakakore i te hiahia mo te whakaata o waho. Ka whakamahia nuitia i roto i te tiro 3D (pērā i te āhukahuka kanohi waea pūkoro), te whakawhitiwhiti whatu-poto (pokapū raraunga), me te LiDAR.

3. Quantum Cascade Laser (QCL)

I runga i te whakawhitinga cascade o nga irahiko i waenga i nga Wells quantum, ka hipokina e te roangaru te awhe-waenganui-ki-tawhiti-infrared (3-30 μm), kaore he hiahia mo te hurihanga taupori. Ka hangaia nga whakaahua ma te whakawhiti i waenga i nga waahanga ka whakamahia i roto i nga tono penei i te tirotiro hau (penei i te kitenga CO₂), te atahanga terahertz, me te tirotiro taiao.

4. Taiaho Tunable

Ka taea e te hoahoa kohao o waho o te taiaho (grating/prism/MEMS whakaata) te whakatutuki i te roangaru awhe o te ±50 nm, me te whanui raina whaiti (<100 kHz) me te owehenga paopao aratau-taha teitei (>50 dB). E whakamahia nuitia ana i roto i nga tono penei i te whakawhitiwhitinga roangaru wehenga multiplexing (DWDM), te tātari matakite, me te whakaahua koiora. Ko nga laser Semiconductor e whakamahia nuitia ana i roto i nga taputapu laser whakawhitiwhiti korero, nga taputapu rokiroki laser mamati, nga taputapu tukatuka laser, te tohu laser me nga taputapu kapi, te whakatakotoranga laser me te taarai, nga taputapu hauora laser, te tawhiti laser me nga taputapu kitenga collimation, nga taputapu laser me nga taputapu mo te whakangahau me te matauranga, nga waahanga laser me nga waahanga, me etahi atu no nga waahanga matua o te ahumahi laser. Na tona whānuitanga o nga tono, he maha nga waitohu me nga kaihanga o nga laser. I te wa e whiriwhiri ana, me whai i runga i nga hiahia motuhake me nga waahi tono. He rereke nga tono a nga kaihanga rereke i roto i nga waahi rereke, me te whiriwhiringa o nga kaihanga me nga lasers kia rite ki te waahi tono o te kaupapa.