Léasair leathsheoltóra: cineálacha, gléas, prionsabal na hoibríochta, an t-iarratas

Is gineadóirí cainníochta iad léasair leathsheoltóra atá bunaithe ar mheán gníomhach leathsheoltóra ina ndéantar aimpliú optúil a tháirgeadh trí astuithe spreagtha san aistriú chandamach idir leibhéil fuinnimh ag tiúchan ard iompróirí iompair i saorchrios.

Léasair leathsheoltóra: prionsabal na hoibríochta

Sa ghnáth-stát, tá an chuid is mó de leictreon lonnaithe ag leibhéal an tsláinte. Nuair a sholáthraíonn fótaisíní fuinnimh níos mó ná fuinneamh an chrios neamhréitigh, téann leictreoin an leathsheoltóra ar staid excitation agus, ag trasnú an chrios toirmeasc, pas isteach sa chrios saor in aisce, ag díriú ar a imeall níos ísle. Ag an am céanna, d'ardú na bpoll ag leibhéal an tsláinte go dtí a teorainn uachtarach. Déanann leictreon sa chrios saor in aisce recombine le poill, astaíonn fuinneamh atá comhionann le fuinneamh an chrios neamhréitigh, i bhfoirm photúin. Is féidir le fógrón a athsholáthar le leibhéal leordhóthanach fuinnimh. Freagraíonn an tuairisc uimhriúil le feidhm dáilte Fermi.

Gléas

Is é an gléas leathsheoltóra léasair a dé-óid léasair pumped leictreoin fuinnimh agus poill sa cheantar p-n-aistriú - an pointe teagmhála leis an-aimín leathsheoltóra seoltaí agus n-chineálach. Ina theannta sin, tá léasair leathsheoltóra le soláthar fuinnimh optúil, ina ndéantar an beam a dhéanamh trí fhotón solas a ionsú, chomh maith le léasair cascáit chandamach a bhfuil a n-oibriú bunaithe ar aistrithe laistigh de na bannaí.

Comhdhéanamh

Is iad seo a leanas na ceanglais chaighdeánacha a úsáidtear i léasair leathsheoltóra agus i bhfeistí optoelectronic eile:

• Arsenacht Galliam;
• Fosfaide Galliam;
• Nitride Galliam;
• Fosfar Indium;
• Arsenacht Galliam Indium;
• Arsenide alúmanam-galium;
• Arsenide-nitride gallium-indium;
• Fosfíd Gallium-indium.

Tonnfhad

Tá na comhdhúile seo leathsheoltóirí bhearna díreacha. Ní shroicheann solas neamhdhíreach (sileacain) le neart agus éifeachtúlacht leordhóthanach. An tonnfhad na radaíochta an léasair dé-óid ag brath ar an fuinnimh an fhuinnimh fótóin cur chuige an bhearna banna an chomhdhúil ar leith. Sna comhdhúile de leath-ionduchtanna 3- agus 4-chomhpháirt, is féidir le fuinneamh an chrios neamhréitigh athrú go leanúnach thar raon leathan. Ag AlGaAs = Al _x Ga _1-x Mar shampla, ag méadú Tá ábhar alúmanam (méadú x) gurbh é éifeacht an mhéadaithe ar an bhearna banna fuinnimh.

Cé go n-oibríonn na léasair leathsheoltóra is coitianta sa chuid in aice le IR den speictream, astaíonn roinnt dearg (fosfariam galium-indium), gorm nó violet (nítríd galium) i ndath. Déantar radaíocht infridhearg meán a tháirgeadh ag léasair leathsheoltóra (selenide luaidhe) agus léasair cascáit chandamach.

Seachadraí Orgánach

Chomh maith leis na comhdhúile neamhorgánacha thuas, is féidir orgánacha a úsáid freisin. Tá an teicneolaíocht chomhfhreagrach fós á bhforbairt, ach geallúintíonn a fhorbairt laghdú suntasach a dhéanamh ar chostas táirgeadh gineadóirí quantum. Go dtí seo, níor léasair orgánach ach amháin le soláthar fuinnimh optúla a fhorbairt, agus níor aimsíodh pumpáil leictreachais an-éifeachtach fós.

Cineálacha

Cruthaítear a lán léasair leathsheoltóra, difriúil i bparaiméadar agus luach iarratais.

Tógann deochanna léasair bheaga leoma cáilíochtúil ar radaíocht aghaidh, agus athraíonn a chumhacht ó roinnt go cúig chéad milliúití. Is pláta dronuilleogach tanaí é an criostail dé-óid léasair a fheidhmíonn mar bhreá tonn, ós rud é go bhfuil an radaíocht teoranta do spás beag. Déantar an criostail a dhopáil ar an dá thaobh chun cumaisc pn mór-limistéar a chruthú. Cruthaíonn foircneacha snasta athshuiteoir Fabry-Perot optúil. Cuirfidh an fhótón, ag dul tríd an t-athchóiritheoir, faoi deara athchúrsáil, méadú ar an radaíocht, agus tosóidh an ghlúin. Úsáidtear iad i dtuairimí léasair, ar CD-DVD agus ar imreoirí DVD, chomh maith le cumarsáid shnáithíneach.

Is féidir le léasairí mona-chumhachta íseal-chumhachta agus gineadóirí cainníochta le cavity seachtrach chun cuillíní gearr a dhéanamh sioncrónú mód a tháirgeadh.

Is éard atá i léasair leathsheoltóra le athshondálaí seachtrach dé-óid léasair, a bhfuil ról meán aimplithe aige i gcomhdhéanamh cavity léasair níos mó. Tá siad in ann na tonnfhadanna a athrú agus banna caidrimh radaíochta a bheith acu.

Tá réigiún radaíochta i léasair leathsheoltóra insteallta i bhfoirm banna leathan, is féidir leo beam ísealchaighdeáin a ghiniúint le cumhacht de roinnt vata. Is éard atá ann ná sraith gníomhach tanaí atá suite idir na p-agus na n-sraitheanna, rud a chruthaíonn heterosunction dúbailte. Tá an meicníocht solais solais sa treo cliathánach as láthair, rud a fhágann go bhfuil éilipseacht ard-bhíoma agus sruthanna tairseacha inghlactha ard.

Is féidir le fianáin dé-óid chumhachtacha, atá comhdhéanta de sraith de dhiagaí leathanbhanda, beam mediocre a tháirgeadh le cumhacht de dheich vata.

Is féidir le hairíonna cumhachtacha déthoiseach de dhiapaí cumhacht a ghiniúint sna céadta agus na mílte vata.

Léasair astaithe dromchla (VCSEL) astaíonn beam cáilíochtúil solais roinnt milliwat ingearach leis an pláta. Ar an dromchla radaíocht na scáthán resonator i bhfeidhm i bhfoirm sraitheanna i dynes ¼ tonn le éagsúla innéacsanna athraonta. Is féidir le criostail amháin roinnt céad léasair a tháirgeadh, rud a chuireann in ann an táirgeadh mais a fhéidearthacht.

Tá léasair VECSEL le soláthar cumhachta optúil agus athshondálaí seachtrach in ann a bheith dea-chaighdeán a ghiniúint le cumhacht ag roinnt vata le linn an tsioncrónaithe mód.

Tá obair léasair leathsheoltóra cineál-cascéim bunaithe ar aistrithe laistigh de na criosanna (i gcodarsnacht leis na cinn idirbhanda). Scaoileann na feistí seo i lár chuid infridhearg an speictrim, uaireanta sa raon terahertz. Úsáidtear iad, mar shampla, mar anailísithe gáis.

Semiconductor léasair: an t-iarratas agus na príomhghnéithe de

Léasair dé-óid Ard-chumhacht le an-pumped leictreach ag voltais measartha úsáidtear mar mhodh an-éifeachtach a sholáthar fuinnimh Léasair staide soladaí.

Is féidir le léasair leathsheoltóra oibriú i raon minicíochta leathan, lena n-áirítear an chuid speictream atá le feiceáil, in aice le infridhearg agus lár infridhearg. Cruthaíodh feistí a chuireann ar chumas minicíocht an tsaoil a athrú.

Is féidir le deiseanna léasair cumhacht optúil a aistriú agus a mhodhnú, a fhaigheann feidhm i dtarchuirris línte cumarsáide snáithíneacha.

Rinne na saintréithe sin léasair leathsheoltóra an cineál gineadóirí quantum is tábhachtaí de theicneolaíocht. Cuirtear i bhfeidhm iad:

• I braiteoirí teiliméadrachta, piriméadair, altiméadair optúla, aimsitheoirí raon, radharcanna, holography;
• I gcórais snáithíní optúla maidir le tarchur agus stóráil optúil sonraí, córais cumarsáide comhleanúnach;
• I printéirí léasair, teilgeoirí físeáin, leideanna, scanóirí cód barra, scanóirí íomhá, seinnteoirí CD (DVD, CD, Blu-Ray);
• I gcórais slándála, criptagrafaíocht chandamach, uathoibriú, táscairí;
• I méadreolaíocht optúil agus speictreascópacht;
• I máinliacht, fiaclóireacht, cosmaideolaíocht, teiripe;
• Chun cóireáil uisce, próiseáil ábhair, léasair soladach stáit a chaidéaladh, rialú imoibriú ceimiceach, sórtáil thionsclaíoch, innealtóireacht thionsclaíoch, córais adhainte, córais aerchosanta.

Aschur Pulse

Gineann léasair leathsheoltóra an chuid is mó de bhíoma leanúnach. Mar gheall ar thréimhse ghearr na n-leictreon fanacht ag leibhéal seoltachta, níl siad an-oiriúnach le haghaidh cuisíní a ghiniúint le hathrú Q, ach is féidir leis an modh oibriúcháin gar-leanúnach a mhéadú cumhacht an ghineadóra quantum. Ina theannta sin, is féidir léasair leathsheoltóra a úsáid chun cnapanna ultrashort a ghiniúint le sioncrónú mód nó athrú gnóthachain. Is gnách go mbíonn meán-chumhacht na gcuileán gearr teoranta do roinnt millíotáit, ach amháin le léasair VECSEL le caidéalaíocht optúil, a thomhas trí thionchar picosecond ilbhuaite de mhinicíocht na déag gigahertz.

Modhnú agus cobhsú

Is é an leas a bhaineann le fanacht leictreon gearrthéarmach sa bhanna seolta ná cumas léasair leathsheoltóra chun modhnú ardmhinicíochta a bheith níos mó ná 10 GHz i léasair VCSEL. Fuair sé seo an t-iarratas i dtarchur sonraí optúla, speictreascópacht, agus léasair a chobhsú.