Ezagutza Profesionala

Erdieroaleen laser diodo motak

2021-03-19
Laserrak beren egituraren arabera sailkatzen dira: FP, DFB, DBR, QW, VCSEL FP: Fabry-Perot, DFB: feedback banatua, DBR: Bragg islatzaile banatua, QW: putzu kuantikoa, VCSEL: barrunbeko gainazal bertikaleko laser islatua.
(1) Fabry-Perot (FP) motako laser diodoa epitaxialki hazitako geruza aktibo batez eta geruza aktiboaren bi aldeetan geruza mugatzaile batez osatuta dago eta erresonantzia barrunbea kristalaren bi haustura planoek eta geruza aktiboak osatzen dute. N motakoa izan daiteke, P motakoa ere izan daiteke. Banda tartearen diferentzia dela eta heterojokzio hesi bat dagoenez, geruza aktiboan injektatutako elektroiak eta zuloak ezin dira geruza aktibo mehe batean barreiatu eta mugatu, beraz korronte txikia ere isurtzen denez, erraza da konturatzea eskuz, banda estuko hutsune geruza aktiboak konfinazio geruza baino errefrakzio indize handiagoa du eta argia interes tasa handia duen eskualde batean pilatzen da, beraz geruza aktibora ere mugatzen da. Geruza aktiboan alderantzizko bifurkazioa osatzen duen F elektrikoa eroapen bandatik balentzia bandara (edo ezpurutasun maila) igarotzen denean, fotoiak zuloekin konbinatzen dira fotoiak igortzeko, eta fotoiak bi haustura dituen barrunbe batean sortzen dira. hegazkinak. Alderantzizko islapenaren hedapena etengabe hobetzen da irabazi optikoa lortzeko. Irabazi optikoa erresonantzia barrunbearen galera baino handiagoa denean, laserra kanpora igortzen da. Laserra funtsean estimulatutako emisore erresonante optikozko anplifikadorea da.
(2) Feedback banatuaren (DFB) laser diodoa Bere eta FP motako laser diodoaren arteko desberdintasun nagusia da ez duela barrunbeko ispiluaren isla pikorrik eta bere islapen mekanismoa Bragg sareak eremu aktiboaren uhin gidan ematen duela, soilik pozik Bragg sakabanaketa printzipioaren irekiera. Euskarrian aurrera eta atzera islatzea baimentzen da, eta laserra agertzen da euskarriak populazioaren inbertsioa lortzen duenean eta irabaziak atalase baldintza betetzen duenean. Hausnarketa mekanismo mota hau atzeraelikaduraren mekanismo sotila da, eta horregatik du izena laser feedback diodo banatuak. Bragg saretaren maiztasuneko funtzio selektiboa dela eta, monokromatizitate eta noranzkotasun oso ona du; gainera, kristalaren haustura plano bat ispilu gisa erabiltzen ez duenez, errazagoa da integratzea.
(3) Banatutako Bragg (DBR) laser diodo islatzailea Haren eta DFB laser diodoaren arteko aldea da bere lubaki periodikoa ez dagoela uhin-gida aktiboaren gainazalean, baizik eta geruza aktiboaren uhin-gidaren bi aldeetako uhin-gida pasiboan. Uhin-gida periodiko korrugatu pasiboak Bragg ispilu gisa jokatzen du. Igorpen espontaneoko espektroan, Bragg maiztasunetik gertu dauden argi uhinek soilik eman dezakete feedback eraginkorra. Uhin-gida aktiboaren irabazien ezaugarriak eta uhin-gida periodiko pasiboaren Bragg-en isla direla eta, Bragg maiztasunetik gertu dagoen argi-uhinak bakarrik aska dezake oszilazio-egoera, eta horrela laserra igortzen du.
(4) Putzu Kuantikoa (QW) Laser Diodoak Geruza aktiboaren lodiera De Broglie uhin luzerara (Î »50 nm) murrizten denean edo Bohr erradioarekin alderatuta (1 eta 50 nm), erdieroaleen propietateak dira. oinarrizkoa. Aldaketak, energia erdi-eroalearen bandaren egiturak eta garraiatzaileen mugikortasun propietateek efektu berria izango dute - efektu kuantikoa, dagokion potentzial putzua putzu kuantiko bihurtzen da. LD superlatika eta putzu kuantikoa egituratzen duen LD putzu kuantikoari LD deritzogu. LD garraiatzaile potentzial putzu bat edukitzeari putzu kuantiko bakarra (SQW) LD deritzo, eta LD putzu kuantikoari n garraiolari potentzial putzu eta (n + 1) hesi bat aurre-karga anitzeko putzu (MQW) LD deritzo. Putzu kuantikoen laser diodoak egitura bat du eta bertan heterojuntzio bikoitz orokorreko (DH) laser diodoaren geruza aktiboaren lodiera (d) hamarnometro edo gutxiago egiten da. Putzu kuantikoen laser diodoek atalase korronte baxua, tenperatura altuko funtzionamendua, linea espektralaren zabalera estua eta modulazio abiadura handia dituzte.
(5) Barrunbe bertikaleko gainazala igortzen duen laserra (VCSEL). Bere eskualde aktiboa bi konfinamendu geruzen artean dago eta heterojuntzio bikoitzeko (DH) konfigurazioa osatzen du. Eskualde aktiboan injekzio-korrontea mugatzeko, ezarpen-korrontea eskualde aktibo zirkularrean guztiz mugatzen da lurperatutako fabrikazio tekniken bidez. Bere barrunbearen luzera DH egituraren luzetarako luzeran lurperatuta dago, normalean 5 ~ 10 ¼m, eta bere barrunbeko bi ispiluak jada ez dira kristalaren haustura planoa, eta bere ispilu bat P aldean ezarrita dago ispiluaren aldea N aldean kokatzen da (substratuaren aldea edo argiaren irteera aldea). Argi-efizientzia handiko abantailak ditu, laneko entalpia oso baxua, tenperatura altuko egonkortasuna eta bizitza luzea.