Принсипи кори лазери нимноқил

Принсипи корилазери нимноқил

Пеш аз ҳама, талаботи параметрҳо барои лазерҳои нимноқилӣ, ки асосан ҷанбаҳои зеринро дар бар мегиранд, муаррифӣ карда мешаванд:
1. Фаъолияти фотоэлектрикӣ: аз ҷумла нисбати хомӯшӣ, паҳнои хатти динамикӣ ва дигар параметрҳо, ин параметрҳо мустақиман ба кори лазерҳои нимноқил дар системаҳои алоқа таъсир мерасонанд.
2. Параметрҳои сохторӣ: ба монанди андоза ва тартиби равшанӣ, муайян кардани охири истихроҷ, андозаи насб ва андозаи контур.
3. Дарозии мавҷ: Диапазони дарозии мавҷи лазери нимноқил 650 ~ 1650 нм буда, дақиқии он баланд аст.
4. Ҷараёни остона (Ith) ва ҷараёни корӣ (lop): Ин параметрҳо шароити оғоз ва ҳолати кории лазери нимноқилро муайян мекунанд.
5. Қувва ва шиддат: Бо чен кардани қувва, шиддат ва ҷараёни лазери нимноқил ҳангоми кор, каҷхатҳои PV, PI ва IV-ро барои фаҳмидани хусусиятҳои кории онҳо кашидан мумкин аст.

Принсипи корӣ
1. Шартҳои афзоиш: Тақсимоти инверсионии интиқолдиҳандагони заряд дар муҳити дарозкунанда (минтақаи фаъол) муқаррар карда мешавад. Дар нимноқил, энергияи электронҳо бо як қатор сатҳҳои қариб пайвастаи энергия ифода карда мешавад. Аз ин рӯ, шумораи электронҳо дар поёни банди гузаронандагӣ дар ҳолати энергияи баланд бояд аз шумораи сӯрохиҳо дар болои банди валентӣ дар ҳолати энергияи паст байни ду минтақаи банди энергия хеле зиёд бошад, то инверсияи шумораи зарраҳо ба даст оварда шавад. Ин бо татбиқи майли мусбат ба гомоҷунбӣ ё гетероҷунбӣ ва ворид кардани интиқолдиҳандагони зарурӣ ба қабати фаъол барои ангехтани электронҳо аз банди валентии энергияи пасттар ба банди гузаронандагии энергияи баландтар ба даст оварда мешавад. Вақте ки шумораи зиёди электронҳо дар ҳолати популятсияи зарраҳои баръакс бо сӯрохиҳо дубора якҷоя мешаванд, партоби ангезиш ба амал меояд.
2. Барои ба даст овардани радиатсияи когерентии ангезишёфта, радиатсияи ангезишёфта бояд якчанд маротиба дар резонатори оптикӣ баргардонида шавад, то ларзиши лазерӣ ба вуҷуд ояд, резонатори лазер аз рӯи сатҳи таҷзияи табиии кристалли нимноқил ҳамчун оина ташкил карда мешавад, ки одатан дар нӯги рӯшноӣ бо плёнкаи диэлектрикии бисёрқабата бо инъикоси баланд пӯшонида мешавад ва сатҳи ҳамвор бо плёнкаи инъикоси камшуда пӯшонида мешавад. Барои лазери нимноқилии ковокии Fp (ковокии Фабри-Перо), ковокии FP-ро бо истифода аз сатҳи таҷзияи табиии амудӣ ба сатҳи пайванди pn кристалл ба осонӣ сохтан мумкин аст.
(3) Барои ба вуҷуд овардани ларзиши устувор, муҳити лазерӣ бояд қодир бошад, ки фоидаи кофӣ дошта бошад, то талафоти оптикии аз ҷониби резонатор ва талафоти аз ҷониби баромади лазерӣ аз сатҳи ковокӣ ба вуҷуд омадаро ҷуброн кунад ва майдони рӯшноиро дар ковокӣ пайваста афзоиш диҳад. Ин бояд ҷараёни кофӣ қавӣ дошта бошад, яъне инверсияи шумораи зарраҳо кофӣ бошад, ҳар қадар дараҷаи инверсияи шумораи зарраҳо баландтар бошад, фоида ҳамон қадар зиёдтар аст, яъне талабот бояд ба шарти муайяни остонаи ҷараён ҷавобгӯ бошад. Вақте ки лазер ба остона мерасад, рӯшноӣ бо дарозии мавҷи мушаххас метавонад дар ковокӣ резонанс шавад ва тақвият ёбад ва дар ниҳоят лазер ва баромади пайвастаро ташкил диҳад.

Талаботи иҷроиш
1. Паҳнои банд ва суръати модулятсия: лазерҳои нимноқил ва технологияи модулятсияи онҳо дар алоқаи оптикии бесим муҳиманд ва паҳнои банд ва суръати модулятсия ба сифати алоқа мустақиман таъсир мерасонад. Лазери модулятсияи дохилӣ (лазери модулятсияи мустақим) барои соҳаҳои гуногуни алоқаи нахи оптикӣ мувофиқ аст, зеро он интиқоли суръати баланд ва арзиши паст дорад.
2. Хусусиятҳои спектрӣ ва хусусиятҳои модулятсия: Лазерҳои нимноқилӣ бо бозгашти тақсимшуда (Лазери DFB) аз сабаби хусусиятҳои аълои спектралӣ ва хусусиятҳои модулятсионии худ ба манбаи муҳими рӯшноӣ дар алоқаи нахи оптикӣ ва алоқаи оптикии кайҳонӣ табдил ёфтаанд.
3. Арзиш ва истеҳсоли оммавӣ: Лазерҳои нимноқил бояд бартариҳои истеҳсоли арзон ва оммавиро барои қонеъ кардани ниёзҳои истеҳсолот ва татбиқи миқёси калон дошта бошанд.
4. Истеъмоли нерӯ ва эътимоднокӣ: Дар сенарияҳои амалӣ ба монанди марказҳои додаҳо, лазерҳои нимноқил барои таъмини кори устувори дарозмуддат истеъмоли ками нерӯ ва эътимоднокии баландро талаб мекунанд.