Molao-motheo oa ho sebetsa le mefuta e ka sehloohong ealaser ea semiconductor
SemiconductorLi-diode tsa laser, ka katleho ea bona e phahameng, miniaturization le mefuta e fapaneng ea maqhubu a maqhubu, e sebelisoa haholo e le likarolo tsa mantlha tsa theknoloji ea optoelectronic likarolong tse kang puisano, tlhokomelo ea bongaka le ts'ebetso ea indasteri. Sengoliloeng sena se tsoela pele ho hlahisa molao-motheo oa ts'ebetso le mefuta ea lasers ea semiconductor, e leng bonolo bakeng sa referense ea khetho ea bafuputsi ba bangata ba optoelectronic.
1. Molao-motheo o hlahisang leseli oa li-lasers tsa semiconductor
Molao-motheo oa luminescence oa lasers ea semiconductor o ipapisitse le sebopeho sa sehlopha, phetoho ea elektroniki le tlhahiso e khothaletsoang ea lisebelisoa tsa semiconductor. Lisebelisoa tsa semiconductor ke mofuta oa thepa e nang le bandgap, e kenyelletsang sehlopha sa valence le sehlopha sa conduction. Ha thepa e le sebakeng sa fatše, li-electrone li tlatsa sehlopha sa valence ha ho se na li-electrone sehlopheng sa conduction. Ha karolo e itseng ea motlakase e sebelisoa ka ntle kapa hona joale e kenngoa, li-electrone tse ling li tla fetoha ho tloha sehlopheng sa valence ho ea ho sehlopha sa conduction, ho etsa lipara tsa electron-hole. Nakong ea ts'ebetso ea ho lokolloa ha matla, ha lipara tsena tsa elektronike-hole li tsosoa ke lefatše le ka ntle, li-photon, ke hore, lasers, li tla hlahisoa.
2. Mekhoa ea ho hlasimolla ea lasers ea semiconductor
Haholo-holo ho na le mekhoa e meraro ea ho hlasimolla bakeng sa li-laser tsa semiconductor, e leng mofuta oa ente ea motlakase, mofuta oa pompo ea mahlo le mofuta oa ho hlasimolla oa elektronike o nang le matla a phahameng.
Li-lasers tsa semiconductor tse kentsoeng ka motlakase: Ka kakaretso, ke li-semiconductor surface-junction diode tse entsoeng ka thepa e kang gallium arsenide (GaAs), cadmium sulfide (CdS), indium phosphide (InP), le zinc sulfide (ZnS). Ba thabisoa ke ho enta hona joale ho latela tšekamelo ea pele, ho hlahisa tlhahiso e hlasimollang sebakeng sa lifofane tse kopanang.
Li-lasers tsa semiconductor tse phunyeletsoeng ka mokhoa o hlakileng: Ka kakaretso, likristale tse le 'ngoe tsa semiconductor tsa mofuta oa N-mofuta oa P (joalo ka GaAS,InAs,InSb, joalo-joalo) li sebelisoa e le ntho e sebetsang.lasere hlahisoang ke li-laser tse ling e sebelisoa e le phepelo ea optically pumped.
Li-laser tsa semiconductor tse nang le matla a phahameng a matla: Ka kakaretso, li boetse li sebelisa likristale tse le 'ngoe tsa semiconductor tsa mofuta oa N-mofuta oa P (joalo ka PbS,CdS,ZhO, joalo-joalo) e le ntho e sebetsang' me li thaba haholo ka ho kenya lebone la elektronike le nang le matla a mangata ho tsoa ka ntle. Har'a lisebelisoa tsa laser tsa semiconductor, e nang le ts'ebetso e ntlafetseng le ts'ebeliso e pharaletseng ke laser e entsoeng ka motlakase ea GaAs diode e nang le heterostructure e habeli.
3. Mefuta e ka sehloohong ea li-lasers tsa semiconductor
Sebaka se sebetsang sa laser semiconductor ke sebaka sa mantlha sa tlhahiso ea photon le ho holisa, 'me botenya ba eona ke li-micrometer tse' maloa feela. Mehaho ea ka hare ea waveguide e sebelisoa ho thibela phetiso ea morao-rao ea photons le ho matlafatsa matla a matla (joalo ka maqhubu a maqhubu le li-heterojunctions tse patiloeng). Laser e nka moralo oa sink ea mocheso 'me e khetha lisebelisoa tse phahameng tsa ho futhumatsa mocheso (joalo ka koporo-tungsten alloy) bakeng sa ho qhala mocheso o potlakileng, o ka thibelang ho hoholeha ha maqhubu ho bakoang ke ho chesa haholo. Ho latela sebopeho sa bona le maemo a ts'ebeliso, li-lasers tsa semiconductor li ka aroloa ka mekhahlelo e mene e latelang:
Laser ea Edge-Emitting (EEL)
Laser e hlahisoa ho tloha sebakeng sa cleavage ka lehlakoreng la chip, ho etsa sebaka sa elliptical (ka Angle e fapaneng ea hoo e ka bang 30 ° × 10 °). Maqhubu a tloaelehileng a kenyelletsa 808nm (bakeng sa ho pompa), 980 nm (bakeng sa puisano), le 1550 nm (bakeng sa puisano ea fiber). E sebelisoa haholo ho seha liindasteri tse nang le matla a phahameng, mehloli ea ho pompa ka fiber laser, le marang-rang a mokokotlo oa puisano oa optical.
2. Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL)
Laser e ntšoa ka mokhoa o ts'oanang ka holim'a chip, e nang le selikalikoe se chitja le sa symmetrical (divergence Angle <15 °). E kopanya "Bragg reflector" (DBR) e abuoang, e felisang tlhokahalo ea setšoantšo sa kantle. E sebelisoa haholo ho 3D sensing (joalo ka ho lemoha sefahleho sa mohala oa thekeng), puisano e khuts'oane ea optical (litsi tsa data), le LiDAR.
3. Quantum Cascade Laser (QCL)
Ho ipapisitsoe le phetoho ea cascade ea li-electrone lipakeng tsa quantum Wells, bolelele ba maqhubu bo akaretsa sebaka se bohareng ho isa ho se hole sa infrared (3-30 μm), ntle le tlhoko ea phetoho ea baahi. Lifoto li hlahisoa ka ho fetoha ha li-intersubband 'me hangata li sebelisoa lits'ebetsong tse kang ho utloa ha khase (joalo ka ho lemoha CO₂), litšoantšo tsa terahertz, le ho hlahloba tikoloho.
Moralo oa ka ntle oa laser ea ka ntle (seipone sa grating/prism /MEMS) se ka fihlella leqhubu la tokiso ea maqhubu a ± 50 nm, ka bophara bo moqotetsane (<100 kHz) le tekanyo e phahameng ea ho hana mokhoa oa lehlakore (> 50 dB). E atisa ho sebelisoa lits'ebetsong tse kang dense wavelength division multiplexing (DWDM) puisano, tlhahlobo ea spectral, le imaging biomedical. Lisebelisuoa tsa laser tsa semiconductor li sebelisoa haholo lisebelisoa tsa laser tsa puisano, lisebelisoa tsa polokelo ea laser ea digital, lisebelisoa tsa laser processing, laser marking and packaging, laser typesetting le khatiso, lisebelisoa tsa bongaka tsa laser, laser distance le lisebelisoa tsa ho lemoha collimation, lisebelisoa tsa laser le lisebelisoa tsa boithabiso le thuto, likarolo tsa laser le likarolo, joalo-joalo ke karolo ea mantlha ea indasteri ea laser. Ka lebaka la mefuta e mengata ea lits'ebetso, ho na le mefuta e mengata le baetsi ba lasers. Ha ho etsoa khetho, e lokela ho ipapisa le litlhoko tse khethehileng le likarolo tsa kopo. Bahlahisi ba fapaneng ba na le lits'ebetso tse fapaneng makaleng a fapaneng, mme khetho ea bahlahisi le li-lasers e lokela ho etsoa ho latela sebaka sa ts'ebeliso ea projeke.
Nako ea poso: Nov-05-2025