సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క పని సూత్రం

యొక్క పని సూత్రంసెమీకండక్టర్ లేజర్

అన్నింటిలో మొదటిది, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల కోసం పారామితి అవసరాలు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి, ప్రధానంగా ఈ క్రింది అంశాలతో సహా:
1. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ పనితీరు: విలుప్త నిష్పత్తి, డైనమిక్ లైన్‌విడ్త్ మరియు ఇతర పారామితులతో సహా, ఈ పారామితులు కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లలో సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల పనితీరును నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి.
2. నిర్మాణ పారామితులు: ప్రకాశించే పరిమాణం మరియు అమరిక, వెలికితీత ముగింపు నిర్వచనం, సంస్థాపన పరిమాణం మరియు అవుట్‌లైన్ పరిమాణం వంటివి.
3. తరంగదైర్ఘ్యం: సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం పరిధి 650~1650nm, మరియు ఖచ్చితత్వం ఎక్కువగా ఉంటుంది.
4. థ్రెషోల్డ్ కరెంట్ (Ith) మరియు ఆపరేటింగ్ కరెంట్ (లాప్) : ఈ పారామితులు సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క ప్రారంభ పరిస్థితులు మరియు పని స్థితిని నిర్ణయిస్తాయి.
5. పవర్ మరియు వోల్టేజ్: పని వద్ద సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క పవర్, వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను కొలవడం ద్వారా, PV, PI మరియు IV వక్రతలను వాటి పని లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి డ్రా చేయవచ్చు.

పని సూత్రం
1. గైన్ షరతులు: లేసింగ్ మాధ్యమం (యాక్టివ్ రీజియన్)లో ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల విలోమ పంపిణీ ఏర్పాటు చేయబడింది. సెమీకండక్టర్‌లో, ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి దాదాపు నిరంతర శక్తి స్థాయిల శ్రేణి ద్వారా సూచించబడుతుంది. అందువల్ల, అధిక శక్తి స్థితిలో కండక్షన్ బ్యాండ్ దిగువన ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య, విలోమాన్ని సాధించడానికి రెండు శక్తి బ్యాండ్ ప్రాంతాల మధ్య తక్కువ శక్తి స్థితిలో వాలెన్స్ బ్యాండ్ ఎగువన ఉన్న రంధ్రాల సంఖ్య కంటే చాలా పెద్దదిగా ఉండాలి. కణ సంఖ్య. హోమోజంక్షన్ లేదా హెటెరోజంక్షన్‌కు సానుకూల పక్షపాతాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా మరియు తక్కువ శక్తి వాలెన్స్ బ్యాండ్ నుండి అధిక శక్తి వాహక బ్యాండ్‌కు ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్తేజపరిచేందుకు అవసరమైన క్యారియర్‌లను క్రియాశీల పొరలోకి ఇంజెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది. రివర్స్డ్ పార్టికల్ పాపులేషన్ స్టేట్‌లోని పెద్ద సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లు రంధ్రాలతో తిరిగి కలిసినప్పుడు, ఉద్దీపన ఉద్గారాలు సంభవిస్తాయి.
2. వాస్తవానికి పొందికైన ప్రేరేపిత రేడియేషన్‌ను పొందాలంటే, లేజర్ డోలనం ఏర్పడటానికి స్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్‌ను ఆప్టికల్ రెసొనేటర్‌లో చాలాసార్లు తిరిగి అందించాలి, లేజర్ యొక్క రెసొనేటర్ సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్ యొక్క సహజ చీలిక ఉపరితలం ద్వారా సాధారణంగా అద్దం వలె ఏర్పడుతుంది. అధిక ప్రతిబింబం బహుళస్థాయి విద్యుద్వాహక చిత్రంతో కాంతి చివరలో పూత పూయబడింది మరియు మృదువైన ఉపరితలం తగ్గిన ప్రతిబింబ చిత్రంతో పూత పూయబడింది. Fp కేవిటీ (ఫ్యాబ్రీ-పెరోట్ కేవిటీ) సెమీకండక్టర్ లేజర్ కోసం, క్రిస్టల్ యొక్క pn జంక్షన్ ప్లేన్‌కు లంబంగా సహజమైన క్లీవేజ్ ప్లేన్‌ని ఉపయోగించడం ద్వారా FP కేవిటీని సులభంగా నిర్మించవచ్చు.
(3) స్థిరమైన డోలనాన్ని ఏర్పరచడానికి, లేజర్ మాధ్యమం రెసొనేటర్ వల్ల కలిగే ఆప్టికల్ నష్టాన్ని మరియు కుహరం ఉపరితలం నుండి లేజర్ అవుట్‌పుట్ వల్ల కలిగే నష్టాన్ని భర్తీ చేయడానికి తగినంత పెద్ద లాభాన్ని అందించగలగాలి. కుహరంలో కాంతి క్షేత్రం. ఇది తగినంత బలమైన కరెంట్ ఇంజెక్షన్‌ను కలిగి ఉండాలి, అంటే, తగినంత కణ సంఖ్య విలోమం ఉంది, కణ సంఖ్య విలోమం యొక్క డిగ్రీ ఎక్కువ, ఎక్కువ లాభం, అంటే, ఆవశ్యకత ఒక నిర్దిష్ట కరెంట్ థ్రెషోల్డ్ షరతుకు అనుగుణంగా ఉండాలి. లేజర్ థ్రెషోల్డ్‌కు చేరుకున్నప్పుడు, నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యంతో కాంతి కుహరంలో ప్రతిధ్వనిస్తుంది మరియు విస్తరించబడుతుంది మరియు చివరకు లేజర్ మరియు నిరంతర ఉత్పత్తిని ఏర్పరుస్తుంది.

పనితీరు అవసరం
1. మాడ్యులేషన్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు రేట్: వైర్‌లెస్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లో సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు మరియు వాటి మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీ కీలకమైనవి మరియు మాడ్యులేషన్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు రేటు నేరుగా కమ్యూనికేషన్ నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి. అంతర్గతంగా మాడ్యులేటెడ్ లేజర్ (నేరుగా మాడ్యులేట్ లేజర్) అధిక వేగం ప్రసారం మరియు తక్కువ ధర కారణంగా ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్‌లో వివిధ రంగాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
2. స్పెక్ట్రల్ లక్షణాలు మరియు మాడ్యులేషన్ లక్షణాలు: సెమీకండక్టర్ పంపిణీ ఫీడ్‌బ్యాక్ లేజర్‌లు(DFB లేజర్) వారి అద్భుతమైన స్పెక్ట్రల్ లక్షణాలు మరియు మాడ్యులేషన్ లక్షణాల కారణంగా ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ మరియు స్పేస్ ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లో ముఖ్యమైన కాంతి వనరుగా మారాయి.
3. ఖర్చు మరియు భారీ ఉత్పత్తి: సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు పెద్ద-స్థాయి ఉత్పత్తి మరియు అనువర్తనాల అవసరాలను తీర్చడానికి తక్కువ ధర మరియు భారీ ఉత్పత్తి యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉండాలి.
4. విద్యుత్ వినియోగం మరియు విశ్వసనీయత: డేటా సెంటర్‌ల వంటి అప్లికేషన్ దృశ్యాలలో, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లకు దీర్ఘకాలిక స్థిరమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి తక్కువ శక్తి వినియోగం మరియు అధిక విశ్వసనీయత అవసరం.