סעמיקאַנדאַקטער לייזערז: טייפּס פון מיטל, די אַפּערייטינג פּרינציפּ, די נוצן פון

סעמיקאַנדאַקטער לייזערז זענען קוואַנטום גענעראַטאָרס באזירט סעמיקאַנדאַקטער אַקטיוו מיטל, ווערין דער אָפּטיש פאַרברייטערונג דורך סטימיאַלייטאַד ימישאַן איז Created ביי די יבערגאַנג צווישן די קוואַנטום ענערגיע לעוועלס אין אַ הויך קאַנסאַנטריישאַן פון פּאָטער אָפּצאָל קאַריערז אין דער געגנט.

סעמיקאַנדאַקטער לאַזער: פּרינציפּ פון אָפּעראַציע

נאָרמאַללי, די מערהייַט פון עלעקטראָנס ליגן אויף די וואַלענטקייַט מדרגה. בעשאַס צוגאַנג Photon ענערגיע יקסידינג די ענערגיע באַנדע ריס, אַ סעמיקאַנדאַקטער, עלעקטראָנס קומען אין דער שטאַט פון עקסייטיישאַן, און ברייקינג די פאַרבאָטן זאָנע, מאָווינג אין אַ פּאָטער זאָנע, קאַנסאַנטרייטינג ביי זייַן נידעריקער ברעג. סימולטאַנעאָוסלי, אַ לאָך געגרינדעט אין די וואַלענטקייַט מדרגה, רייזינג צו זייַן אויבערשטער גרענעץ. די עלעקטראָנס אין דער פּאָטער זאָנע רעקאָמבינע מיט האָלעס, ריידיייטינג ענערגיע גלייַך צו די ענערגיע פון די בראָך זאָנע, אין די פאָרעם פון פאָטאָנס. רעקאָמבינאַטיאָן קענען זיין ענכאַנסט דורך פאָטאָנס מיט גענוג ענערגיע מדרגה. נומעריקאַל באַשרייַבונג קאָראַספּאַנדז צו די Fermi פאַרשפּרייטונג פֿונקציע.

מיטל

די סעמיקאַנדאַקטער לאַזער מיטל איז אַ לאַזער דייאָוד פּאַמפּט ענערגיע עלעקטראָנס און האָלעס אין די געגנט פּ-N-יבערגאַנג - די פונט פון קאָנטאַקט מיט די קאַנדאַקטיוו סעמיקאַנדאַקטער פּ- און N-טיפּ. דערצו, עס זענען סעמיקאַנדאַקטער לייזערז מיט אָפּטיש ענערגיע ינפּוט אין וואָס די שטראַל איז געגרינדעט דורך די אַבזאָרפּשאַן פון פאָטאָנס פון ליכט און קוואַנטום קאַסקייד לייזערז, וואָס זענען באזירט אויף די טראַנזישאַנז ין די זאָנעס.

ביניען

טיפּיש קאַמפּאַונדז געניצט אין סעמיקאַנדאַקטער לייזערז און אנדערע אָפּטאָעלעקטראָניק דעוויסעס, ווי גייט:

• גאַלליום אַרסענידע;
• גאַלליום פאָספידע;
• גאַלליום ניטרידע;
• ינדיום פאָספידע;
• ינדיום גאַלליום אַרסענידע;
• גאַלליום אַלומינום אַרסענידע;
• גאַלליום-ינדיום-גאַלליום ניטרידע;
• פאָספידע, גאַלליום-ינדיום.

ווייוולענגט

די קאַמפּאַונדז - דירעקט-ריס סעמיקאַנדאַקטערז. ינדירעקט- (סיליציום) טוט נישט אַרויסלאָזן ליכט מיט גענוג קראַפט און עפעקטיווקייַט. די ווייוולענגט פון די ראַדיאַציע פון די דייאָוד לאַזער דעפּענדס אויף די ענערגיע פון די Photon ענערגיע אַפּראָוטשיז די באַנדע ריס פון די באַזונדער קאַמפּאַונד. די $ 3- און 4-קאָמפּאָנענט סעמיקאַנדאַקטער קאַמפּאַונדז ענערגיע באַנדע ריס זאל זיין כּסדר וועריד איבער אַ ברייט קייט. ביי אַלגאַאַס = על _{רענטגענ} גאַ _{1-רענטגענ} ווי, למשל, ינקריסינג אַלומינום צופרידן (פאַרגרעסערן אין X) האט דער ווירקונג פון פאַרגרעסערן אין די ענערגיע באַנדע ריס.

בשעת די מערסט פּראָסט סעמיקאַנדאַקטער לייזערז אַרבעטן אין דעם לעבן ינפראַרעד טייל פון די ספּעקטרום, עטלעכע אַרויסלאָזן רויט (גאַלליום ינדיום פאָספידע), בלוי אָדער לילאַ (גאַלליום ניטרידע) פֿאַרבן. דורכשניטלעך ינפראַרעד סעמיקאַנדאַקטער לאַזער (פירן סעלענידע) און קוואַנטום קאַסקייד לייזערז.

אָרגאַניק סעמיקאַנדאַקטערז

חוץ דעם אויבן ינאָרגאַניק קאַמפּאַונדז זאל ווערן געניצט און אָרגאַניק. צונעמען טעכנאָלאָגיע איז נאָך אונטער אַנטוויקלונג, אָבער זייַן אַנטוויקלונג הבטחות צו באטייטיק רעדוצירן די קאָסטן פון פּראָדוקציע פון לייזערז. אַזוי ווייַט, נאָר דעוועלאָפּעד אָרגאַניק לייזערז מיט אָפּטיש ענערגיע ינפּוט און הויך-אויפֿפֿירונג עלעקטריק פּאָמפּע האט נישט נאָך געווען ריטשט.

זגאַל

דורך אַ פּלוראַליטעט פון סעמיקאַנדאַקטער לייזערז מיט פאַרשידענע פּאַראַמעטערס און אַפּלאַקיישאַן ווערט.

קליין לאַזער דייאָודז פּראָדוצירן אַ שטראַל פון הויך-קוואַליטעט מעטשאַניקאַל ראַדיאַציע וועמענס מאַכט ריינדזשאַז פון אַ ביסל 100-500 מילליוואַטץ. דער לאַזער דייאָוד שפּאָן איז אַ דין רעקטאַנגגיאַלער טעלער, וואָס באדינט ווי אַ וואַוועגוידע, זינט די ראַדיאַציע באגרענעצט צו אַ קליין פּלאַץ. קריסטאַל דאָפּעד מיט ביידע זייטן צו שאַפֿן אַ פּן-יבערגאַנג פון אַ גרויס געגנט. די פּאַלישט ענדס שאַפֿן אַ אָפּטיש רעסאָנאַטאָר פון אַ פאַברי - פּעראָט ינטערפעראָמעטער. Photon פּאַסינג דורך די קאַוואַטי צו גרונט רעקאָמבינאַטיאָן ראַדיאַציע וועט פאַרגרעסערן, און וועט אָנהייבן דעם דור. זיי זענען געניצט אין לאַזער טייַטל, קד- און ווי-players, ווי געזונט ווי פיברע אַפּטיק.

נידעריק מאַכט לייזערז און האַרט לייזערז מיט אַ פונדרויסנדיק קאַוואַטי פֿאַר דזשענערייטינג קורץ פּאַלסיז קען סינגקראַנייז געשעענישן.

סעמיקאַנדאַקטער לייזערז מיט אַ פונדרויסנדיק קאַוואַטי קאַמפּרייזד פון אַ לאַזער דייאָוד, וואָס plays אַ ראָלע אין די זאַץ פון די געווינען מיטל מער לאַזער-רעסאָנאַטאָר. טויגעוודיק פון טשאַנגינג ווייוולענגטס און האָבן אַ ענג ימישאַן באַנדע.

ינדזשעקשאַן לייזערז זענען סעמיקאַנדאַקטער געגנט פון ראַדיאַציע אין אַ ברייט באַנדע, קענען דזשענערייט אַ נידעריק קוואַליטעט שטראַל מאַכט פון עטלעכע וואטס. עס באשטייט פון אַ דין אַקטיוו שיכטע דיספּאָוזד צווישן די פּ- און N-שיכטע, מאָלדינג אַ טאָפּל העטעראָדזשונקטיאָן. די מעקאַניזאַם פון קאָנפינעמענט פון ליכט אין דער לאַטעראַל ריכטונג איז פעלנדיק, וואָס רעזולטאטן אין הויך שטראַל עלליפּטיסיטי און ונאַקסעפּטאַבלי הויך שוועל קעראַנץ.

שטאַרק דייאָוד ערייז, קאַנסיסטינג פון אַ מענגע פון דייאָודז, בראָדבאַנד, טויגעוודיק פון פּראַדוסינג אַ שטראַל פון מיטלמעסיק קוואַליטעט מאַכט פון טענס פון וואטס.

שטאַרק צוויי-דימענשאַנאַל ערייז פון דייאָודז קענען דזשענערייט אַ מאַכט פון הונדערטער פון טויזנטער פון וואטס.

ייבערפלאַך-ימיטינג לייזערז (ווקסעל) ימיטינג ליכט רעזולטאַט שטראַל קוואַליטעט אין עטלעכע מילליוואַטץ פּערפּענדיקולאַר צו די טעלער. אויף די ראַדיאַציע ייבערפלאַך פון די רעסאָנאַטאָר שפּיגל איז געווענדט אין די פאָרעם פון Layers אין דינעס אַ ¼ פאָכן מיט פאַרשידענע רעפראַקטיווע ינדאַסיז. אויף אַ איין שפּאָן קענען זיין געמאכט עטלעכע הונדערט לייזערז, וואָס אָפּענס אַרויף די מעגלעכקייט פון מאַסע פּראָדוקציע.

C וועקסעל לייזערז אָפּטיש ענערגיע ינפּוט און אַ פונדרויסנדיק רעסאָנאַטאָר טויגעוודיק פון דזשענערייטינג אַ שטראַל פון גוט קוואַליטעט מאַכט פון עטלעכע וואטס אין אַ מאָדע לאַקינג.

אַרבעט סעמיקאַנדאַקטער לאַזער קוואַנטום קאַסקייד טיפּ באזירט אויף טראַנזישאַנז ין די באַנדס (אין קאַנטראַסט צו די ינטערבאַנד). די דעוויסעס אַרויסלאָזן אין די מיטן געגנט פון די ינפראַרעד ספּעקטרום, מאל אין די טעראַהערטז קייט. זיי זענען געניצט, למשל, ווי גאַז אַנאַלייזערז.

סעמיקאַנדאַקטער לייזערז: די אַפּלאַקיישאַן און די הויפּט אַספּעקץ פון

הויך-מאַכט דייאָוד לייזערז מיט העכסט ילעקטריקלי פּאַמפּט בייַ מעסיק וואָולטאַדזשאַז זענען געניצט ווי העכסט עפעקטיוו מיטל פון סאַפּלייינג ענערגיע האַרט שטאַט לייזערז.

סעמיקאַנדאַקטער לייזערז קענען אַרבעטן אין אַ גרויס קייט פון פרעקווענסיעס אַז כולל די קענטיק, לעבן ינפראַרעד און מיטן ינפראַרעד אַ טייל פֿון דער ספּעקטרום. קרעאַטעד דעוויסעס צו אויך טוישן יזדוטשענייאַ אָפטקייַט.

לאַזער דייאָודז קענען געשווינד באַשטימען און מאָדולאַטע די אָפּטיש מאַכט אַז איז געניצט אין פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע שורות טראַנסמיטערז.

די קעראַקטעריסטיקס האָבן געמאכט סעמיקאַנדאַקטער לייזערז זענען טעקנאַלאַדזשיקאַלי די מערסט וויכטיק טיפּ פון מאַסער. זיי זענען געניצט:

• אַ טעלעמעטרי סענסאָרס, פּיראָמעטערס, אָפּטיש אַלטימעטער, ראַנגעפינדערס, סייץ, האָלאָגראַפי;
• אין פיברע אָפּטיש יבערשיקן סיסטעמען און דאַטן סטאָרידזש, קאָוכיראַנט קאָמוניקאַציע סיסטעמס;
• לאַזער פּרינטערס, ווידעא פּראַדזשעקטערז, פּוינטערז, באַר קאָד סקאַנער, בילד סקאַנער, קאָמפּאַקטדיסק-תקליטור (ווי, סי, בלו- Ray);
• אין זיכערהייַט סיסטעמען, קוואַנטום קריפּטאָגראַפי, אָטאַמיישאַן, ינדאַקייטערז;
• אין אָפּטיש מעטראָלאָגי און ספּעקטראַסקאַפּי;
• אין כירורגיע, דעניסטרי, קאַזמאַטאַלאַדזשי, טעראַפּיע;
• וואַסער רייניקונג, מאַטעריאַל האַנדלינג, פּאַמפּינג פון האַרט שטאַט לייזערז, קאָנטראָל פון כעמיש ריאַקשאַנז אין אינדוסטריעלע סאָרטינג, אינדוסטריעלע מאַשינערי, יגנישאַן סיסטעמען, און לופט פאַרטיידיקונג סיסטעמס.

דויפעק רעזולטאַט

רובֿ סעמיקאַנדאַקטער לאַזער דזשענערייץ אַ קעסיידערדיק שטראַל. רעכט צו דער קורץ וווינאָרט צייַט פון עלעקטראָנס אין די קאַנדאַקשאַן מדרגה זיי זענען נישט זייער פּאַסיק פֿאַר דזשענערייטינג אַ ק-סוויטשט פּאַלסיז, אָבער קוואַזי-קעסיידערדיק מאָדע פון אָפּעראַציע קענען באטייטיק פאַרגרעסערן די קוואַנטום גענעראַטאָר מאַכט. אין דערצו, סעמיקאַנדאַקטער לייזערז זאל ווערן געניצט פֿאַר דער דור פון ולטראַשאָרט דויפעק מאָדע-לאַקט אָדער סוויטשינג פון די געווינען. דורכשניטלעך מאַכט קורץ פּאַלסיז, יוזשאַוואַלי באגרענעצט צו אַ ביסל מילליוואַטץ חוץ וועקסעל-אַפּטיקלי פּאַמפּט לייזערז, וואָס רעזולטאַט וואַטאַדזש געמאסטן פּיקאָסעקאָנד פּאַלסיז מיט אַ אָפטקייַט אין די טענס פון גיגאַהערטז.

מאָדולאַטיאָן און סטייבאַלאַזיישאַן

די מייַלע פון קורץ וווינאָרט עלעקטראָן אין די קאַנדאַקשאַן באַנדע פון סעמיקאַנדאַקטער לייזערז איז די פיייקייַט צו מאָדולאַטע די הויך אָפטקייַט וואָס האָבן ווקסעל-לייזערז יקסידז 10 גהז. עס האט שוין געניצט אין אָפּטיש דאַטן טראַנסמיסיע, ספּעקטראַסקאַפּי, לאַזער סטייבאַלאַזיישאַן.