د کار اصل او د هغوی اصلي ډولونهد نیمه کره لیزر
سیمیکمډکټرلیزر ډایډونهد لوړ موثریت، کوچني کولو او طول موج تنوع سره، په پراخه کچه د مخابراتو، طبي پاملرنې او صنعتي پروسس په برخو کې د آپټو الیکترونیکي ټیکنالوژۍ د اصلي برخو په توګه کارول کیږي. دا مقاله د سیمیکمډکټر لیزرونو کاري اصول او ډولونه نور هم معرفي کوي، کوم چې د ډیری آپټو الیکترونیکي څیړونکو د انتخاب حوالې لپاره اسانه دی.
۱. د سیمیکمډکټر لیزرونو د رڼا خپریدو اصل
د سیمیکمډکټر لیزرونو د رڼا اصل د بینډ جوړښت، بریښنایی لیږدونو او د سیمیکمډکټر موادو د هڅول شوي اخراج پر بنسټ والړ دی. سیمیکمډکټر مواد د بینډ ګیپ سره یو ډول مواد دي، چې پکې د والینس بینډ او د لیږد بینډ شامل دي. کله چې مواد د ځمکې په حالت کې وي، الکترونونه د والینس بینډ ډکوي پداسې حال کې چې د لیږد بینډ کې هیڅ الکترون شتون نلري. کله چې یو ځانګړی بریښنایی ساحه په بهر کې پلي شي یا جریان داخل شي، ځینې الکترونونه به د والینس بینډ څخه د لیږد بینډ ته انتقال شي، د الکترون سوري جوړې جوړوي. د انرژۍ د خوشې کولو پروسې په جریان کې، کله چې دا الکترون سوري جوړې د بهرنۍ نړۍ لخوا هڅول کیږي، فوټونونه، یعنی لیزرونه به تولید شي.
۲. د سیمیکمډکټر لیزرونو د هڅونې طریقې
د سیمیکمډکټر لیزرونو لپاره په عمده توګه درې د جوش طریقې شتون لري، یعنې د بریښنایی انجیکشن ډول، د آپټیکل پمپ ډول او د لوړ انرژي الکترون بیم د جوش ډول.
په بریښنایی ډول انجیکشن شوي سیمیکمډکټر لیزرونه: عموما، دا د سیمیکمډکټر سطحې جنکشن ډایډونه دي چې د ګیلیم ارسنایډ (GaAs)، کیډیمیم سلفایډ (CdS)، انډیم فاسفایډ (InP)، او زنک سلفایډ (ZnS) په څیر موادو څخه جوړ شوي دي. دوی د مخکینۍ تعصب په اوږدو کې د جریان انجیکشن کولو سره هڅول کیږي، د جنکشن الوتکې سیمه کې هڅول شوي اخراج رامینځته کوي.
په نظري ډول پمپ شوي سیمیکمډکټر لیزرونه: عموما، د N-ډول یا P-ډول سیمیکمډکټر واحد کرسټالونه (لکه GaAS، InAs، InSb، او نور) د کاري مادې په توګه کارول کیږي، اوليزرد نورو لیزرونو لخوا خارج شوی د نظري پمپ شوي جوش په توګه کارول کیږي.
د لوړ انرژۍ الکترون بیم هڅول شوي سیمیکمډکټر لیزرونه: عموما، دوی د N-ډول یا P-ډول سیمیکمډکټر واحد کرسټالونه (لکه PbS، CdS، ZhO، او نور) هم د کاري مادې په توګه کاروي او د بهر څخه د لوړ انرژۍ الکترون بیم انجیکشن کولو سره هڅول کیږي. د سیمیکمډکټر لیزر وسیلو په مینځ کې، هغه څوک چې غوره فعالیت او پراخه غوښتنلیک لري د بریښنایی انجیکشن شوي GaAs ډایډ لیزر دی چې دوه ګونی هیټروسټرکچر لري.
۳. د سیمیکمډکټر لیزرونو اصلي ډولونه
د سیمیکمډکټر لیزر فعاله سیمه د فوټون تولید او تقویت لپاره اصلي ساحه ده، او د هغې ضخامت یوازې څو مایکرومیټره دی. د داخلي ویو ګایډ جوړښتونه د فوټونونو د اړخ خپریدو محدودولو او د انرژۍ کثافت لوړولو لپاره کارول کیږي (لکه د ریج ویو ګایډونه او ښخ شوي هیټروجنکشنونه). لیزر د تودوخې سینک ډیزاین غوره کوي او د تودوخې ګړندي ضایع کیدو لپاره لوړ حرارتي چالکتیا لرونکي توکي (لکه د مسو-ټنګسټن الیاژ) غوره کوي، کوم چې کولی شي د ډیر تودوخې له امله رامینځته شوي د طول موج د خپریدو مخه ونیسي. د دوی جوړښت او غوښتنلیک سناریوګانو له مخې، سیمیکمډکټر لیزرونه په لاندې څلورو کټګوریو کې طبقه بندي کیدی شي:
د څنډې خپرېدونکی لیزر (EEL)
لیزر د چپ په اړخ کې د تخریب سطحې څخه بهر کیږي، چې یو بیضوي ځای جوړوي (د نږدې 30° × 10° د انحراف زاویه سره). د عادي طول موجونه 808nm (د پمپ کولو لپاره)، 980 nm (د اړیکو لپاره)، او 1550 nm (د فایبر اړیکو لپاره) شامل دي. دا په پراخه کچه د لوړ ځواک صنعتي پرې کولو، د فایبر لیزر پمپ کولو سرچینو، او د نظري اړیکو بیک بون شبکو کې کارول کیږي.
۲. د عمودی غار سطحې ایمیټینګ لیزر (VCSEL)
لیزر د چپ سطحې ته په عمودي ډول خپریږي، د ګرد او متناسب بیم سره (د انحراف زاویه <15°). دا د توزیع شوي براګ انعکاس کونکي (DBR) سره یوځای کوي، د بهرني انعکاس کونکي اړتیا له منځه وړي. دا په پراخه کچه د 3D سینسنګ (لکه د ګرځنده تلیفون مخ پیژندنه)، لنډ واټن نظري اړیکو (ډیټا مرکزونه)، او LiDAR کې کارول کیږي.
۳. د کوانټم کاسکیډ لیزر (QCL)
د کوانټم ویلز ترمنځ د الکترونونو د کاسکیډ لیږد پراساس، د طول موج د نفوس انورسیشن اړتیا پرته، د منځني څخه تر لرې انفراریډ رینج (3-30 μm) پوښي. فوټونونه د انټرسبنډ لیږدونو له لارې رامینځته کیږي او معمولا د ګاز سینسنګ (لکه د CO₂ کشف)، د تیراهرتز امیجنگ، او چاپیریالي څارنې په څیر غوښتنلیکونو کې کارول کیږي.
د ټون ایبل لیزر بهرنۍ غار ډیزاین (ګریټینګ/پرزم/MEMS عکس) کولی شي د ±50 nm طول موج ټونینګ رینج ترلاسه کړي، د تنګ لاین پلنوالی (<100 kHz) او د لوړ اړخ موډ ردولو تناسب (>50 dB) سره. دا معمولا د کثافاتو طول موج ویش ملټي پلیکسینګ (DWDM) مخابراتو، طیف تحلیل، او بایومیډیکل امیجنگ په څیر غوښتنلیکونو کې کارول کیږي. سیمیکمډکټر لیزرونه په پراخه کچه د مخابراتو لیزر وسیلو، ډیجیټل لیزر ذخیره کولو وسیلو، لیزر پروسس کولو تجهیزاتو، لیزر نښه کولو او بسته بندۍ تجهیزاتو، لیزر ټایپ سیټینګ او چاپ کولو، لیزر طبي تجهیزاتو، لیزر فاصله او کولیمیشن کشف کولو وسایلو، لیزر وسایلو او تفریح او زده کړې تجهیزاتو، لیزر اجزاو او برخو، او نورو کې کارول کیږي. دوی د لیزر صنعت اصلي برخو پورې اړه لري. د غوښتنلیکونو د پراخه لړۍ له امله، د لیزرونو ډیری برانډونه او جوړونکي شتون لري. کله چې انتخاب کوئ، دا باید د ځانګړو اړتیاو او غوښتنلیک ساحو پراساس وي. مختلف تولید کونکي په مختلفو برخو کې مختلف غوښتنلیکونه لري، او د تولید کونکو او لیزرونو انتخاب باید د پروژې د اصلي غوښتنلیک ساحې سره سم ترسره شي.
د پوسټ وخت: نومبر-۰۵-۲۰۲۵