Ny fitsipiky ny asa sy ny karazana lehibelaser semiconductor
SemiconducteurDiôda laser, miaraka amin'ny fahombiazany avo lenta, ny fanalefahana azy ary ny fahasamihafan'ny halavan'ny onjam-peo, dia ampiasaina betsaka ho singa fototra amin'ny teknolojia optoelektronika amin'ny sehatra toy ny fifandraisana, ny fitsaboana ary ny fanodinana indostrialy. Ity lahatsoratra ity dia mampiditra bebe kokoa ny foto-kevitra fiasan'ny laser semiconductor sy ny karazana azy, izay mety amin'ny fisafidianana ny ankamaroan'ny mpikaroka optoelektronika.
1. Ny fitsipiky ny famoahana hazavana amin'ny laser semiconductor
Ny fitsipiky ny luminescence amin'ny laser semiconductor dia mifototra amin'ny firafitry ny tarika, ny fifindrana elektronika ary ny famoahana angovo avy amin'ny fitaovana semiconductor. Ny fitaovana semiconductor dia karazana fitaovana manana elanelana tarika, izay ahitana tarika valence sy tarika conduction. Rehefa ao amin'ny toetry ny tany ny fitaovana, dia mameno ny tarika valence ny elektrôna raha tsy misy elektrôna ao amin'ny tarika conduction. Rehefa ampiharina any ivelany ny saha elektrika iray na ampidirina ny courant, dia hisy elektrôna sasany hifindra avy amin'ny tarika valence mankany amin'ny tarika conduction, ka mamorona tsiroaroa misy lavaka elektrôna. Mandritra ny dingan'ny famoahana angovo, rehefa amporisihin'ny tontolo ivelany ireo tsiroaroa misy lavaka elektrôna ireo, dia hamokatra photons, izany hoe laser.
2. Fomba fanentanana amin'ny laser semiconductor
Misy fomba telo lehibe indrindra amin'ny fientanentanana ho an'ny laser semiconductor, dia ny karazana tsindrona elektrika, ny karazana paompy optika ary ny karazana fientanentanana amin'ny taratra elektrôna angovo avo lenta.
Laser semiconductor atsindrona herinaratra: Amin'ny ankapobeny, diode semiconductor surface-junction vita amin'ny fitaovana toy ny gallium arsenide (GaAs), cadmium sulfide (CdS), indium phosphide (InP), ary zinc sulfide (ZnS) izy ireo. Atosiky ny fampidirana courant manaraka ny forward bias izy ireo, ka miteraka emission stimulated ao amin'ny faritra junction plane.
Laser semiconductor paompy optika: Amin'ny ankapobeny, kristaly tokana semiconductor karazana-N na karazana-P (toy ny GaAS, InAs, InSb, sns.) no ampiasaina ho toy ny akora miasa, ary nytamin'ny laserNy taratra laser avoakan'ny laser hafa dia ampiasaina ho toy ny fientanentanana optika.
Laser semiconductor excited amin'ny taratra elektrôna avo lenta: Amin'ny ankapobeny, mampiasa kristaly tokana semiconductor karazana-N na karazana-P (toy ny PbS, CdS, ZhO, sns.) ho toy ny akora miasa izy ireo ary excited amin'ny alàlan'ny fampidirana taratra elektrôna avo lenta avy any ivelany. Amin'ireo fitaovana laser semiconductor, ny iray manana fahombiazana tsara kokoa sy fampiharana bebe kokoa dia ny laser diode GaAs ampidirina herinaratra miaraka amin'ny heterostructure roa sosona.
3. Ireo karazana laser semiconductor lehibe indrindra
Ny Faritra Mavitrika amin'ny laser semiconductor no faritra fototra amin'ny famokarana sy fanamafisana ny photon, ary mikrômetatra vitsivitsy monja ny hateviny. Ny rafitra waveguide anatiny dia ampiasaina mba hamerana ny fiparitahan'ny photons amin'ny lafiny ilany ary hampitombo ny hakitroky ny angovo (toy ny waveguides ridge sy ny heterojunctions buried). Ny laser dia mampiasa endrika heat sink ary mifantina fitaovana conductivity mafana avo lenta (toy ny firaka varahina-tungsten) mba hampielezana hafanana haingana, izay afaka misoroka ny fiovaovan'ny wavelength vokatry ny hafanana be loatra. Araka ny rafitra sy ny fampiharana azy, ny laser semiconductor dia azo sokajiana ho sokajy efatra manaraka:
Laser Mamoaka Sisiny (EEL)
Avoaka avy amin'ny velaran'ny fizarana eo amin'ny sisin'ny puce ny laser, ka mamorona teboka eliptika (miaraka amin'ny zoro divergence eo amin'ny 30°×10° eo ho eo). Ny halavan'ny onjam-peo mahazatra dia ahitana 808nm (ho an'ny paompy), 980 nm (ho an'ny fifandraisana), ary 1550 nm (ho an'ny fifandraisana amin'ny fibre). Ampiasaina betsaka amin'ny fanapahana indostrialy mahery vaika, loharano paompy laser fibre, ary tambajotra fifandraisana optika.
2. Laser Mamoaka Etona Mitsangana (VCSEL)
Avoaka mifanitsy amin'ny velaran'ny puce ny laser, miaraka amin'ny taratra boribory sy simetrika (divergence angle <15°). Mampiditra taratra Bragg (DBR) miparitaka izy io, ka manafoana ny filàna taratra ivelany. Ampiasaina betsaka amin'ny fitiliana 3D (toy ny famantarana ny tarehin'ny finday), ny fifandraisana optika fohy elanelana (foibe angon-drakitra), ary ny LiDAR.
3. Lasera Cascade Quantum (QCL)
Mifototra amin'ny fifindran'ny elektrôna miendrika cascade eo amin'ny lavaka kuantum, ny halavan'ny onjam-peo dia mandrakotra ny elanelana antonony ka hatramin'ny infrarouge lavitra (3-30 μm), tsy mila inversion population. Ny photons dia novokarina tamin'ny alàlan'ny fifindrana intersubband ary matetika ampiasaina amin'ny fampiharana toy ny fahatsapana entona (toy ny fitadiavana CO₂), ny sary terahertz, ary ny fanaraha-maso ny tontolo iainana.
Ny endrika ivelany amin'ny lavaka laser azo ovaina (grating/prisma / fitaratra MEMS) dia afaka mahatratra elanelana fanitsiana halavan'ny onjam-peo ±50 nm, miaraka amin'ny sakany tery (<100 kHz) ary tahan'ny fandavana amin'ny lafiny avo (>50 dB). Matetika izy io no ampiasaina amin'ny fampiharana toy ny fifandraisana amin'ny dense wavelength division multiplexing (DWDM), famakafakana spectral, ary sary biomedika. Ny laser semiconductor dia ampiasaina betsaka amin'ny fitaovana laser fifandraisana, fitaovana fitahirizana laser nomerika, fitaovana fanodinana laser, fitaovana fanamarihana sy fonosana laser, fametrahana soratra sy fanontana laser, fitaovana ara-pitsaboana laser, fitaovana famantarana elanelana sy collimation laser, fitaovana laser sy fitaovana ho an'ny fialamboly sy fanabeazana, singa sy ampahany laser, sns. Anisan'ny singa fototra amin'ny indostrian'ny laser izy ireo. Noho ny fampiharana azy isan-karazany, dia misy marika sy mpanamboatra laser maro. Rehefa misafidy, dia tokony hiorina amin'ny filàna manokana sy ny sehatry ny fampiharana izany. Ny mpanamboatra samihafa dia manana fampiharana samihafa amin'ny sehatra samihafa, ary ny fisafidianana mpanamboatra sy laser dia tokony hatao araka ny sehatry ny fampiharana tena izy amin'ny tetikasa.
Fotoana fandefasana: 05 Novambra 2025