المعرفة المهنية

أنواع ثنائيات الليزر أشباه الموصلات

2021-03-19
يتم تصنيف الليزر وفقًا لهيكلها: FP ، DFB ، DBR ، QW ، VCSEL FP: Fabry-Perot ، DFB: التغذية المرتدة الموزعة ، DBR: عاكس Bragg الموزع ، QW: البئر الكمي ، VCSEL: سطح التجويف العمودي المنعكس بالليزر.
(1) يتكون الصمام الثنائي الليزري من نوع Fabry-Perot (FP) من طبقة نشطة نمت فوق المحور وطبقة محدودة على جانبي الطبقة النشطة ، ويتكون تجويف الرنين من طائرتين انشقاقيتين من البلورة والطبقة النشطة قد يكون من النوع N ، ويمكن أيضًا أن يكون من النوع P. نظرًا لوجود حاجز غير متجانس بسبب اختلاف فجوة النطاق ، لا يمكن نشر الإلكترونات والثقوب المحقونة في الطبقة النشطة وحصرها في طبقة رقيقة نشطة ، بحيث يتدفق تيار صغير ، من السهل إدراكه من جهة أخرى من ناحية ، فإن الطبقة النشطة ذات فجوة النطاق الضيقة لها معامل انكسار أكبر من طبقة الحبس ، ويتركز الضوء في منطقة ذات معدل فائدة كبير ، لذلك فهو يقتصر أيضًا على الطبقة النشطة. عندما يشكل التيار الكهربائي-F التشعب المقلوب في الطبقة النشطة ، ينتقل من شريط التوصيل إلى نطاق التكافؤ (أو مستوى الشوائب) ، يتم دمج الفوتونات مع الثقوب لإصدار الفوتونات ، وتتشكل الفوتونات في تجويف به شقين طائرات. يتم تحسين انتشار الانعكاس الترددي باستمرار للحصول على الكسب البصري. عندما يكون الكسب البصري أكبر من فقدان تجويف الطنين ، ينبعث الليزر إلى الخارج. الليزر هو في الأساس مكبر رنين ضوئي ينبعث منه تحفيز.
(2) ديود ليزر التغذية الراجعة الموزعة (DFB) الاختلاف الرئيسي بينه وبين الصمام الثنائي الليزري من النوع FP هو أنه لا يحتوي على انعكاس متكتل لمرآة التجويف ، ويتم توفير آلية الانعكاس الخاصة به بواسطة Bragg grating على الدليل الموجي للمنطقة النشطة ، فقط مقتنع بفتحة مبدأ تشتت براج. يُسمح له بالانعكاس ذهابًا وإيابًا في الوسط ، ويظهر الليزر عندما يحقق الوسيط انعكاسًا للسكان ويلبي الكسب شرط العتبة. هذا النوع من آلية الانعكاس هو آلية ردود فعل خفية ، ومن هنا جاء اسم ديود ليزر التغذية الراجعة الموزع. نظرًا لوظيفة انتقائية التردد لشبكة Bragg ، فهي تتميز بأحادية اللون واتجاهية جيدة جدًا ؛ بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنه لا يستخدم مستوى انقسام بلوري كمرآة ، فمن الأسهل دمجه.
(3) الصمام الثنائي الليزري العاكس الموزع Bragg (DBR) الفرق بينه وبين الصمام الثنائي الليزري DFB هو أن خندقه الدوري ليس على سطح الدليل الموجي النشط ، ولكن على الدليل الموجي المنفعل على جانبي الدليل الموجي للطبقة النشطة ، وهذا ما قبل- يعمل الدليل الموجي المموج الدوري السلبي كمرآة Bragg. في طيف الانبعاث العفوي ، يمكن فقط لموجات الضوء القريبة من تردد براج أن توفر تغذية راجعة فعالة. نظرًا لخصائص كسب الدليل الموجي النشط وانعكاس Bragg للدليل الموجي الدوري السلبي ، يمكن فقط لموجة الضوء القريبة من تردد Bragg أن ترضي حالة التذبذب ، وبالتالي ينبعث منها الليزر.
(4) الثنائيات الليزرية للبئر الكمي (QW) عندما يتم تقليل سماكة الطبقة النشطة إلى الطول الموجي لـ De Broglie (Î »50 نانومتر) أو عند مقارنتها بنصف قطر Bohr (من 1 إلى 50 نانومتر) ، تكون خصائص أشباه الموصلات هي أساسي. التغييرات ، هيكل نطاق طاقة أشباه الموصلات ، خصائص تنقل الحامل سيكون لها تأثير جديد - التأثير الكمي ، تصبح البئر المحتملة المقابلة بئر كمي. نحن نسمي LD مع الشبكة الفائقة وبنية البئر الكمومي LD. إن وجود بئر حاملة محتملة يسمى LD بالبئر الكمي الفردي (SQW) LD ، والبئر الكمي LD الذي يحتوي على n من الآبار المحتملة وحاجز (n + 1) يسمى بئر الشحن المسبق المتعدد (MQW) LD. يحتوي الصمام الثنائي لليزر البئر الكمي على هيكل يتكون فيه سمك الطبقة النشطة (د) من الصمام الثنائي الليزري المزدوج غير المتجانس (DH) الذي يتكون من عشرات النانومترات أو أقل. تتميز ثنائيات ليزر آبار الكم بمزايا عتبة التيار المنخفض ، وتشغيل درجات الحرارة العالية ، وعرض الخط الطيفي الضيق ، وسرعة التشكيل العالية.
(5) الليزر الباعث لسطح التجويف العمودي (VCSEL) تقع منطقته النشطة بين طبقتين محصورتين وتشكل تكوينًا مزدوجًا غير متجانس (DH). من أجل الحد من تيار الحقن في المنطقة النشطة ، فإن تيار الزرع محصور تمامًا في منطقة دائرية نشطة عن طريق تقنيات التصنيع المدفون. يتم دفن طول تجويفه في الطول الطولي لهيكل DH ، بشكل عام 5 ~ 10 ميكرومتر ، والمرآتين من تجويفه لم يعد مستوى انقسام الكريستال ، ومرآة واحدة مثبتة على الجانب P (مفتاح الآخر يتم وضع جانب المرآة على الجانب N.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept