Semiconductor Lasers: аппараттын түрлөрү, ошондой эле өндүрүштүк принцип, пайдалануу

Жарым Lasers сигнал эмиссия менен оптикалык ампер тармагында акысыз булактарына топтолушу боюнча өлчөмү энергетикалык ортосунда өтүү боюнча түзүлгөн жиберсем негизинде өткөргүч активдүү орто, өлчөмү генератор болуп саналат.

Жарым лазер: иш принцип

Адатта, электрон көпчүлүгү valency боюнча жайгашкан. энергетикалык тобу ажырым, бир жарым өткөргүч ашкан мамиле .Толкундар энергия учурунда электрондор козголушуна абалына келип, анын төмөнкү четинде топтоону, эркин зонага көчүп, тыюу салынган зона бузуп. Ошол эле учурда, анын үстүнкү чек ара батышка Петербург деъгээлинин бир тешик пайда болгон. эркин аймакта электрондор бөлүкчөлөрүн түрүндө, айрылышы зонасынын энергияга барабар энергияны жанып, тешик менен чаташтырбай. Биригип жуп жетиштүү энергиясы менен жарык бөлүкчөлөрүн өзгөртө алат. Сандык сүрөттөлүшү Fermí бөлүштүрүү иштеши үчүн келет.

түзмөк

жарым өткөргүч лазер аппарат болуп саналат лазердик диод аймак б-н-өткөөл энергия электрон менен тешиктерди сордурулуп - өткөрүүчү жарым өткөргүч P- жана N-түрү менен байланыш түйүнү. Мындан тышкары, жарым өткөргүч Lasers өткөрө турган оптикалык энергия киргизүү менен, бар зоналарда жылдырганда негизделген жарык жана өлчөмү каскаддык лазердин бөлүкчөлөрүн, жутулушу тарабынан түзүлөт.

түзүлүш

төмөнкүдөй типтүү жарым өткөргүч лазердин жардамы жана башка Optoelectronic аппараттарда колдонулган бирикмелер:

• галлий арсениддер;
• германий;
• галлий nitride;
• чегинүү phosphide;
• чегинүү галлий арсениддер;
• галлий алюминий арсениддер;
• галлий-индий-галлий nitride;
• phosphide, галлий-индий.

толкун узундугу

Бул кошундулар - түздөн-түз-ажырым Semiconductors. Indirect- (кремний) жетиштүү күч жана натыйжалуулук менен жарык чыгарбаган. толкун узундугу нур диод Лазердик .Толкундар энергиясын энергиясына көз каранды өзгөчө кошулмаларды тобу ажырымды ыкмалар. 3- жана 4-бөлүгү жарым өткөргүч кошундулары энергия топтун ажырым бир катар үстүнөн тынымсыз ар түрдүү болушу мүмкүн. Ат AlGaAs = Ал, мисалы, катары Гл _{1-Х Х,} алюминий мазмуну жогорулатуу (X көбөйтүү) энергетикалык тобу ажырымдын өсүшү таасир этет.

көбүнчө жарым өткөргүч Lasers спектрдин жакын Infrared бөлүгүндө иш, ал эми кээ бир кызыл (галлий чегинүү phosphide) чыгарышат да, көк же кызыл (галлий nitride) түстөрдү. Орточо Infrared жарым өткөргүч лазер (коргошун selenide) жана өлчөмү каскады Lasers.

органикалык Semiconductors

Мындан тышкары, жогоруда Башка органикалык эмес химиялык заттар колдонулган жана органикалык эмес болушу мүмкүн. Тиешелүү технологияларды иштеп чыгуу стадиясында турат, бирок, аны өнүктүрүү үчүн бир кыйла лазердин өндүрүштүн наркын төмөндөтүү үчүн убада кылган. Азырынча, бир гана оптикалык энергия киргизүү менен органикалык лазердик өнүккөн, бийик-аткаруу электр насостук азырынча жетишилген жок.

түрү

ар түрдүү параметрлери жана арыз наркы жарым өткөргүч лазердин ашырган By.

Small лазер диоддор бир нече жүз, беш жүз milliwatts жогорку сапаттагы механикалык нурлануунун электр полигондору бир бурчунан экинчи өндүрүшөт. лазер диод чип кичинекей мейкиндик менен чектелген нурлануунун тартып, бир waveguide катары кызмат жука тик табак болуп саналат. Crystal турган аянттын бир Бразилия-өтүүнү түзүү үчүн эки тараптын менен леген. тазаланды эптеп Fabry бир оптикалык резонатор ойлоп түзүү - Перо interferometer. оюктун аркылуу өтүп Photon биригип жуп нур көбөйөт алып келиши үчүн, муунду баштайт. Алар лазердик көрсөткүч колдонулат, ts Пионер жана DVD-оюнчулар, ошондой эле була-оптикалык.

Төмөн электр Lasers жана кыска тагылган окуяларды келтирүү мүмкүн жаратуу үчүн тышкы казылган менен катуу Lasers.

пайда орто көбүрөөк лазер-резонатор ойлоп курамына бир ролду ойнойт лазер Diode турат тышкы казылган менен жарым өткөргүч Lasers. өзгөрүп толкун жөндөмдүү жана тар эмиссиянын тобун бар.

Инжектордук Lasers кенен топтун нурланууга жарым өткөргүч аймак болуп, бир нече Уоттс төмөнкү сапаттагы нурлуу күч пайда болот. Бул эки heterojunction түзүү P- жана N-катмардын ортосундагы жука активдүү катмарынын, турат. жанынан багытта жарык ажыратуу механизми бийик устун ellipticity жана айрыкча жогорку чеги агымдары пайда болгон, дайынсыз жок болот.

Күчтүү диод Arrays, диоддордун бир катар турган, тилкелүү, Уоттс ондогон окугандар сапаты бийликтин устун өндүрө алат.

диоддордун Кудуреттүү эки өлчөмдүү Arrays Уоттс жүздөгөн бир күч пайда болот.

Surface чыгарган Lasers (VCSEL) плитасына перпендикуляр болгон бир нече milliwatts жарык чыгаруучу нурлуу сапатын чыгарган. резонаторлуу күзгүнүн нурлануу бетиндеги dynes катмарлары түрүндө колдонулат жөнүндө ¼ ар түрдүү толкун Катаракта индекстердин. бир чип массалык өндүрүш мүмкүнчүлүк ачат деп бир нече жүз лазердик жасалышы мүмкүн.

C VECSEL оптикалык энергия киргизүү жана режими камалоо бир нече Уоттс жакшы сапаттуу бийликтин устун алып келүүчү жөндөмдүү тышкы резонатор ойлоп Lasers.

аскеринин ичинде өткөөл мезгил Иш жарым өткөргүч лазер өлчөмү каскады түрү боюнча (кызытууда айырмаланып). Бул приборлор кээде terahertz диапазонунда, Infrared спектрдин орто аймакта чыгарган. Алар газ анализаторлор, мисалы, колдонулат.

Жарым Lasers: өтүнмө жана негизги багыттары

жогорку электрдик орточо тирешүүлөрдүн куурунан менен жогорку электр диод Lasers Энергия менен жабдуучу жогорку натыйжалуу каражаты катары пайдаланылат катуу мамлекеттик лазердик.

Жарым Lasers спектрдин көрүнгөн, жакын Infrared жана орто Infrared бөлүгүн камтыйт жыштык ири спектрин таасир этет. Создано түзмөктөр да izducheniya Жыштыкты өзгөртүү үчүн.

Лазердик диоддор тез которулуп, була-оптикалык байланыш линияларын өткөргүчтөрдүн колдонулат оптикалык күчүн байытып алабыз.

Бул өзгөчөлүктөр жарым өткөргүч Lasers технологиялык Мэйсер маанилүү түрү кылдым. Алар колдонулат:

• телеметриялык сенсорлор, pyrometers, оптикалык altimeter, rangefinders, бир пейзаж, дисплей;
• Була-оптикалык берүү системалары жана маалыматтарды сактоо, ырааттуу байланыш системалары боюнча;
• лазердик принтер, көргөзмө, проекторлор, көрсөткүчтөр, штрих-код, сканер, сүрөт, сканер, CD-оюнчу (DVD, CD, Blu-Ray);
• коопсуздук системаларын, өлчөмү Колдонмо, техникасынын, көрсөткүчтөрдүн;
• оптикалык метрология жана спектроскопия менен;
• хирургиясы, стоматологиялык, Cosmetology, дарылоо;
• суу тазалоочу, материалдык колдонуу, катуу мамлекеттик лазердин насостук, өнөр жай сорттоого химиялык кубулуштардын башкаруу, өндүрүштүк техникасы, от алдыруу системасы жана абадан коргонуу системалары.

тамырдын чыгаруу

Көбү жарым өткөргүч лазер үзгүлтүксүз жайнай жаратат. Улам өткөрүү деъгээлинин электрон кыска жашаган учурда, алар бир Q-күйгүзүлгөн тагылган жаратуу үчүн абдан ылайыктуу эмес, бирок, иш жасалма үзгүлтүксүз режими олуттуу өлчөмү генератордун күчүн жогорулатуу болот. Мындан тышкары, жарым өткөргүч Lasers ultrashort кагуусу режимде-кулпуланган же пайда которулуу муундун үчүн пайдаланылышы мүмкүн. Абанын электр кыска крупа, адатта gigahertz он бир жыштыктагы менен чыгаруу wattage picosecond тагылган ченегенде VECSEL-тилке сордурулуп лазердин, башка бир нече milliwatts менен эле чектелбейт.

Тездиги жана турукташтыруу

жарым өткөргүч лазердин өткөрүү топтун кыска жашаган электрону артыкчылыгы VCSEL-лазердик 10 GHz ашып бар жогорку жыштыгын байытып жөндөмдүүлүгү болуп саналат. Бул оптикалык маалыматтарды берүү, спектроскопия, лазер турукташтыруу бери колдонулуп келе жатат.