Lazer Diyotun Yapısı ve Çalışma Prensibi

Dec 20, 2024

Mesaj bırakın

Lazer Diyotlar (LD), çalışma malzemesi yarı iletken ve katı hal lazerleri olan bir tür lazer jeneratörüdür. Lazer diyotların çoğu yapı olarak genel diyotlara benzer. Lazer diyot çalıştığı için elektronların enerji dönüşüm süreci yalnızca iki enerji seviyesini içerir ve dolaylı bant aralığından kaynaklanan enerji kaybı yoktur, dolayısıyla verimlilik nispeten yüksektir.

Teknolojik ilerleme, lazerlerin profesyonel teknik araçlar olarak çeşitli pazarlara girmesini sağlamıştır. Lazer diyotlar en yaygın kullanılan lazer teknolojisidir ve basit yarı iletken cihazlardır. Son 30 yılda, lazer diyot endüstrisinin ortalama gücü önemli ölçüde artarken, watt başına ortalama fiyat katlanarak düştü. Sonuç olarak, lazer diyotlar mevcut bazı lazerli ve lazersiz teknolojilerin yerini alırken, aynı zamanda yeni optik teknolojilerin de mümkün olmasını sağlıyor. Lazer diyotlar için belirlenmiş uygulama alanları arasında veri depolama, veri iletişimi ve katı hal lazerlerin optik pompalanması yer alır. Buna karşılık, malzeme işleme ve optik algılama, ortaya çıkan birçok uygulamayla birlikte pazar segmentlerinin hızlı gelişimine örnek teşkil ediyor.

Lazer diyotlar, tek heteroeklemli (SH), çift heteroeklemli (DH) ve kuantum kuyulu (QW) lazer diyotları içerir. Kuantum lazer diyotları, düşük eşik akımı ve yüksek çıkış gücü avantajlarına sahiptir ve pazardaki ana ürünlerdir. Lazer diyotlarla karşılaştırıldığında, lazer diyotlar yüksek verimlilik, küçük boyut ve uzun ömür gibi avantajlara sahiptir. Ancak çıkış güçleri küçüktür, doğrusallıkları zayıftır ve monokromatiklikleri çok iyi değildir, bu da kablolu TV sistemlerinde uygulamalarını büyük ölçüde sınırlamaktadır. Çok kanallı, yüksek performanslı analog sinyaller iletilemez. Çift yönlü bir optik alıcının ana taşıyıcı modülünde, kuantum kuyusu lazer diyotları genellikle yukarı bağlantı iletimi için ışık kaynakları olarak kullanılır.

Tek bir lazer yayıcı, miliwatt'tan birkaç watt'a kadar değişen bir güç çıkışı sağlayabilir. Her bir lazer yayıcı tek başına kullanılabilir, katı hal lazerlerinin optik pompalanması için bir lazer diyot şeridi halinde birleştirilebilir veya bir lazer diyot modülüne entegre edilebilir. Çeşitli uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için grup.

 

Lazer diyot, fiber optik iletişim, tıbbi tedavi, görüntüleme ve radar algılamada yaygın olarak kullanılan yarı iletken bir lazer bileşenidir. Basit bir yapıya, olgun teknolojiye, yüksek kaliteye ve düşük fiyata sahiptir ve endüstriyel üretimde ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Lazer diyot yapısı
 

Lazer diyotun yapısı esas olarak beş bölümden oluşur: P tipi bölge, N tipi bölge, P tipi yansıma bölgesi, N tipi yansıma bölgesi ve lazer boşluğu. Bunlar arasında P tipi bölge ve N tipi bölge bir PN eklemi oluşturur ve yansıma bölgesi ile lazer boşluğu optik yapılardır.

P-tipi bölge ve N-tipi bölge, lazer diyotunun ana fonksiyonunun bir parçasıdır ve aynı zamanda lazer diyotunun lüminesansının belirleyici faktörleridir. P-tipi bölge, N-tipi bölgeye pozitronları sokar ve N-tipi bölge, P-tipi bölgeye elektronları sokar. PN bağlantısı oluşturulduktan sonra pozitronlar ve elektronlar, lüminesansa ulaşmak için fotonlar göndermek üzere PN bağlantı noktasında birleşir. Hızlı lüminesansa ulaşmak için P tipi bölge ve N tipi bölgenin yüksek kaliteli malzemelere ve hassas işleme teknolojisine sahip olması gerekir.

e21a3f0f53b4d0bb165efbd4fa668bc
 

P-tipi yansıma bölgesinin ve N-tipi yansıma bölgesinin ana işlevi, lazeri yansıtarak lazerin, lazer boşluğunda bir duran dalga oranı oluşturmasını sağlamaktır. Lazer diyotlarda P tipi yansıma alanı ile N tipi yansıma alanının yansıtıcılığı farklıdır. Genel olarak P tipi yansıma alanının yansıtıcılığı çok düşük, N tipi yansıma alanının yansıtıcılığı ise çok yüksektir. Böyle bir tasarım, nispeten kararlı tek modlu fiber lazer emisyonu elde etmek için lazerin lazer boşluğunda tamamen yansımasını ve yayılmasını sağlayabilir.

Lazer boşluğu, lazer diyodunun en önemli optik kısmıdır ve ana işlevi, optik geri besleme amplifikasyon etkisi sağlamaktır. Lazer boşluğu genel olarak biri yarım reflektör, diğeri yüksek reflektör olan reflektörlerden oluşur. Bu iki reflektör arasında oluşturulan optik boşluk, lazer boşluğundaki ışık kuantumunun sürekli yansımasını gerçekleştirebilir, böylece lazerin amplifikasyon etkisi arttırılabilir. Reflektörün yansıtıcılığı ve lazer boşluğunun uzunluğu ayarlanarak, farklı ışık dalga boylarında ve çıkış güçlerinde lazer emisyonu elde edilebilir.

Yukarıdaki yapısal özelliklere ek olarak, lazer diyot ayrıca elektrotlar, alt tabakalar, pencereler vb. gibi çeşitli yardımcı yapıları da içerir. Bu yapı, lazer diyotun çekirdek kısmı değildir ancak performansı ve güvenilirliği açısından da önemlidir. Lazer diyot.

Lazer diyot kompakt bir yapıya sahiptir ancak her bir parçası hayati bir rol oynar. Ancak her bir parça koordineli bir şekilde çalıştığında hızlı ve nispeten istikrarlı bir lazer emisyonu elde edilebilir. Bilim ve teknolojinin sürekli ilerlemesiyle birlikte, lazer diyotların yapısı da sürekli olarak geliştirilmekte ve mükemmelleştirilmekte, böylece daha geniş bir uygulama yelpazesi için daha iyi destek sağlanmaktadır.

 

Kızılötesi lazerler genellikle mesafe ölçümünde, aydınlatma ekipmanlarında, iletişimde, silah simülasyonlarında vb. kullanılır. Lazerin çekirdeği şüphesiz lazer diyottur ve lazer diyotun gücü, darbe gücünün boyutunu belirler.

çalışma prensibi
 

Lazer diyot ayrıca N bölgesi, PN bağlantısı ve P bölgesi gibi sıradan bir diyotun yapısına sahiptir. Diyota ileri bir voltaj uygulandığında, PN bağlantı bariyeri zayıflayacak ve elektronların N bölgesinden PN bağlantısı yoluyla P bölgesine enjekte edilmesine ve deliklerin P bölgesinden PN bağlantısı yoluyla P bölgesine enjekte edilmesine zorlanacaktır. N bölgesi. PN bağlantısının yakınına enjekte edilen bu dengesiz elektronlar ve delikler yeniden birleşecek ve böylece fotonlar yayacaktır.

Ancak bu enerjik fotonlar, lazerlerin "odaklanmasının" aksine, zaman ve yön açısından rastgeledir. Söylendiği gibi birlik güçtür. Fotonların "birleşmesini" sağlamak ve tutarlı yön ve faza sahip tutarlı ışık üretmek için iki koşulun karşılanması gerekir: 1. Yeterli elektron 2. Tutarlı yön.

TO9CappedHP
 

Bu nedenle, bir lazer diyodunun bir lazer yayması gerekiyorsa, darbeli büyük bir akımla uyarılması gerekir ve elektronların tutarlı bir yöne sahip olmasını sağlamak için bir optik rezonans boşluğu yapısı bulunmalıdır. Bu bir lazer diyotun basit prensibidir.

 

Bize Ulaşın

Adresimiz

B-1507 Ruiding Malikanesi, No.200 Zhenhua Yolu, Xihu Bölgesi

Telefon Numarası

0086 181 5840 0345

E-posta

info@brandnew-china.com

modular-1