半導体レーザーの作業原理

作業原則半導体レーザー

まず、半導体レーザーのパラメーター要件が導入されており、主に次の側面を含みます。
1。光電パフォーマンス：絶滅比、動的なライン幅、その他のパラメーターを含む、これらのパラメーターは通信システムにおける半導体レーザーの性能に直接影響します。
2。構造パラメーター：明るいサイズと配置、抽出エンド定義、インストールサイズ、アウトラインサイズなど。
3。波長：半導体レーザーの波長範囲は650〜1650nmで、精度は高くなっています。
4。しきい値電流（ITH）および動作電流（LOP）：これらのパラメーターは、半導体レーザーの起動条件と動作状態を決定します。
5。電力と電圧：職場での半導体レーザーの電力、電圧、電流を測定することにより、PV、PI、およびIV曲線を描画して、作業特性を理解することができます。

作業原則
1.ゲイン条件：レーシング培地（アクティブ領域）の電荷キャリアの反転分布が確立されます。半導体では、電子のエネルギーは、ほぼ連続した一連のエネルギーレベルで表されます。したがって、高エネルギー状態の伝導帯の下部にある電子の数は、粒子数の反転を実現するために、2つのエネルギー帯域領域の間の低エネルギー状態の価数帯域の上部にある穴の数よりもはるかに大きくなければなりません。これは、ホモ接合またはヘテロ接合に正のバイアスを適用し、必要なキャリアをアクティブ層に注入して、より低エネルギーの価数帯域からより高いエネルギー伝導帯に電子を励起することによって達成されます。反転した粒子集団内の多数の電子が穴で再結合すると、刺激された放出が発生します。
2。実際にコヒーレントな刺激放射を得るには、刺激された放射線を光共振器で数回回収してレーザー振動を形成する必要があります。レーザーの共振器は、通常、滑らかなフィルムを描いた滑らかなフィルムで滑らかになった光を縮小した光を縮小した光の端にあるミラーの鏡の端にある鏡の端に沈む鏡の端に沈んでいます。 FPキャビティ（Fabry-Perot Capity）半導体レーザーの場合、FP空洞は、結晶のPN接合面に垂直に垂直な自然切断面を使用して簡単に構築できます。
（3）安定した振動を形成するために、レーザー培地は、共振器によって引き起こされる光学的損失とキャビティ表面からのレーザー出力によって引き起こされる損失を補うのに十分な大きなゲインを提供し、キャビティの光場を常に増加させることができなければなりません。これには、十分な電流注入が必要です。つまり、粒子数の反転が十分にあり、粒子数の反転の程度が高いほど、ゲインが大きくなります。つまり、要件は特定の現在のしきい値条件を満たす必要があります。レーザーがしきい値に達すると、特定の波長を備えた光を空洞に共鳴して増幅し、最後にレーザーと連続出力を形成できます。

パフォーマンス要件
1.変調帯域幅と速度：半導体レーザーとその変調技術は、ワイヤレス光学通信において重要であり、変調帯域幅とレートは通信品質に直接影響します。内部で変調されたレーザー（直接変調レーザー）高速トランスミッションと低コストのため、光ファイバー通信のさまざまなフィールドに適しています。
2。スペクトル特性と変調特性：半導体分散フィードバックレーザー（DFBレーザー）スペクトル特性と変調特性のため、光ファイバー通信と空間光学通信の重要な光源になりました。
3。コストと大量生産：半導体レーザーは、大規模な生産とアプリケーションのニーズを満たすために、低コストと大量生産の利点を持つ必要があります。
4。消費電力と信頼性：データセンターなどのアプリケーションシナリオでは、半導体レーザーは、長期的な安定した動作を確保するために低消費電力と高い信頼性を必要とします。