व्यावसायिक ज्ञान

सेमीकंडक्टर लेसर डायोडचे प्रकार

2021-03-19
लेसरचे त्यांच्या संरचनेनुसार वर्गीकरण केले जाते: FP, DFB, DBR, QW, VCSEL FP: Fabry-Perot, DFB: वितरित फीडबॅक, DBR: वितरित ब्रॅग रिफ्लेक्टर, QW: क्वांटम वेल, VCSEL: अनुलंब पोकळी पृष्ठभाग परावर्तित लेसर.
(1) फॅब्री-पेरोट (FP) प्रकारचा लेसर डायोड हा एपिटॅक्सिअली वाढलेला सक्रिय स्तर आणि सक्रिय स्तराच्या दोन्ही बाजूंना मर्यादित स्तराचा बनलेला असतो आणि रेझोनंट पोकळी क्रिस्टलच्या दोन क्लीव्हेज प्लेनने बनलेली असते आणि सक्रिय स्तर. N प्रकार असू शकतो, P प्रकार देखील असू शकतो. बँड गॅपच्या फरकामुळे हेटरोजंक्शन अडथळ्याच्या अस्तित्वामुळे, सक्रिय लेयरमध्ये इंजेक्ट केलेले इलेक्ट्रॉन आणि छिद्र पातळ सक्रिय थरात पसरवले जाऊ शकत नाहीत आणि बंदिस्त केले जाऊ शकत नाहीत, ज्यामुळे एक लहान विद्युत प्रवाह देखील वाहतो, हे लक्षात घेणे सोपे आहे. हँड, अरुंद बँड गॅप सक्रिय स्तरामध्ये बंदिस्त स्तरापेक्षा मोठा अपवर्तक निर्देशांक असतो आणि प्रकाश मोठ्या व्याजदर असलेल्या प्रदेशात केंद्रित असतो, म्हणून तो सक्रिय स्तरापुरताच मर्यादित असतो. जेव्हा विद्युत-एफ सक्रिय स्तरामध्ये उलटे द्विभाजन बनवते तेव्हा कंडक्शन बँडपासून व्हॅलेन्स बँडमध्ये (किंवा अशुद्धता पातळी) संक्रमण होते, तेव्हा फोटॉन्स फोटॉन उत्सर्जित करण्यासाठी छिद्रांसोबत एकत्रित केले जातात आणि फोटॉन दोन क्लीव्हेज असलेल्या पोकळीत तयार होतात. विमाने ऑप्टिकल लाभ मिळविण्यासाठी परस्पर परावर्तन प्रसार सतत वाढविला जातो. जेव्हा ऑप्टिकल फायदा रेझोनंट पोकळीच्या नुकसानापेक्षा जास्त असतो, तेव्हा लेसर बाहेरून उत्सर्जित होतो. लेसर मूलत: उत्तेजित-उत्सर्जक ऑप्टिकल रेझोनंट अॅम्प्लिफायर आहे.
(२) डिस्ट्रिब्युटेड फीडबॅक (DFB) लेसर डायोड आणि FP प्रकारच्या लेसर डायोडमधला मुख्य फरक असा आहे की त्यात पोकळीतील आरशाचे कोणतेही लम्प्ड रिफ्लेक्शन नसते आणि त्याची रिफ्लेक्शन मेकॅनिझम फक्त सक्रिय क्षेत्र वेव्हगाइडवर ब्रॅग ग्रेटिंगद्वारे प्रदान केली जाते. ब्रॅग स्कॅटरिंग तत्त्वाचे छिद्र समाधानी आहे. याला माध्यमात मागे-पुढे परावर्तित करण्याची परवानगी आहे, आणि जेव्हा माध्यम लोकसंख्येचा उलथापालथ करते आणि लाभ उंबरठ्याची स्थिती पूर्ण करते तेव्हा लेसर दिसून येतो. या प्रकारची रिफ्लेक्शन मेकॅनिझम ही एक सूक्ष्म फीडबॅक मेकॅनिझम आहे, म्हणून डिस्ट्रिब्युट फीडबॅक लेसर डायोड असे नाव आहे. ब्रॅग ग्रेटिंगच्या फ्रिक्वेंसी सिलेक्टिव्ह फंक्शनमुळे, त्यात खूप चांगली एकरंगीता आणि दिशात्मकता आहे; याव्यतिरिक्त, ते क्रिस्टल क्लीवेज प्लेन आरसा म्हणून वापरत नसल्यामुळे, ते एकत्र करणे सोपे आहे.
(3) डिस्ट्रिब्युटेड ब्रॅग (DBR) रिफ्लेक्टर लेझर डायोड आणि DFB लेसर डायोडमधील फरक असा आहे की त्याचा नियतकालिक खंदक सक्रिय वेव्हगाइड पृष्ठभागावर नसून सक्रिय लेयर वेव्हगाइडच्या दोन्ही बाजूंच्या निष्क्रिय वेव्हगाइडवर आहे, हे पूर्व एक निष्क्रिय नियतकालिक नालीदार वेव्हगाइड ब्रॅग मिरर म्हणून कार्य करते. उत्स्फूर्त उत्सर्जन स्पेक्ट्रममध्ये, केवळ ब्रॅग फ्रिक्वेंसी जवळील प्रकाश लहरी प्रभावी अभिप्राय देऊ शकतात. सक्रिय वेव्हगाइडच्या लाभ वैशिष्ट्यांमुळे आणि निष्क्रिय नियतकालिक वेव्हगाइडच्या ब्रॅग परावर्तनामुळे, केवळ ब्रॅग फ्रिक्वेंसीजवळील प्रकाश लहरी दोलन स्थिती पूर्ण करू शकतात, ज्यामुळे लेसर उत्सर्जित होते.
(४) क्वांटम वेल (QW) लेसर डायोड्स जेव्हा सक्रिय थराची जाडी डी ब्रोग्ली तरंगलांबी (λ 50 nm) पर्यंत कमी केली जाते किंवा बोहर त्रिज्या (1 ते 50 nm) शी तुलना केली जाते तेव्हा सेमीकंडक्टरचे गुणधर्म असतात. मूलभूत बदल, सेमीकंडक्टर एनर्जी बँड संरचना, वाहक गतिशीलता गुणधर्मांवर नवीन प्रभाव पडेल - क्वांटम प्रभाव, संबंधित संभाव्य विहीर क्वांटम विहीर बनते. आम्ही LD ला सुपरलॅटिस आणि क्वांटम वेल स्ट्रक्चरला क्वांटम वेल LD म्हणतो. वाहक संभाव्य विहीर असलेल्या LD ला सिंगल क्वांटम विहीर (SQW) LD म्हणतात आणि n वाहक संभाव्य विहिरी आणि (n+1) अडथळा असलेल्या क्वांटम विहीरला मल्टी-प्रीचार्ज विहीर (MQW) LD म्हणतात. क्वांटम वेल लेसर डायोडमध्ये अशी रचना असते ज्यामध्ये सामान्य दुहेरी हेटरोजंक्शन (DH) लेसर डायोडची सक्रिय थर जाडी (d) दहापट नॅनोमीटर किंवा त्याहून कमी केली जाते. क्वांटम वेल लेसर डायोडमध्ये कमी थ्रेशोल्ड करंट, उच्च तापमान ऑपरेशन, अरुंद स्पेक्ट्रल लाइन रुंदी आणि उच्च मॉड्युलेशन गतीचे फायदे आहेत.
(५) अनुलंब पोकळी पृष्ठभाग उत्सर्जक लेसर (VCSEL) त्याचा सक्रिय प्रदेश दोन बंदिस्त स्तरांमध्ये स्थित आहे आणि दुहेरी हेटरोजंक्शन (DH) कॉन्फिगरेशन तयार करतो. सक्रिय प्रदेशात इंजेक्शन करंट मर्यादित करण्यासाठी, दफन केलेल्या फॅब्रिकेशन तंत्राद्वारे इम्प्लांटेशन करंट गोलाकार सक्रिय प्रदेशात पूर्णपणे मर्यादित आहे. त्याची पोकळीची लांबी DH संरचनेच्या रेखांशाच्या लांबीमध्ये पुरली जाते, साधारणपणे 5 ~ 10μm, आणि तिच्या पोकळीतील दोन आरसे यापुढे क्रिस्टलचे क्लीव्हेज प्लेन नसतात आणि त्याचा एक आरसा P बाजूला सेट केलेला असतो (की दुसरा आरशाची बाजू N बाजूला (सब्सट्रेटची बाजू किंवा प्रकाश आउटपुट बाजू) ठेवली जाते. त्यात उच्च चमकदार कार्यक्षमता, अत्यंत कमी कामाची एन्थॅल्पी, उच्च तापमान स्थिरता आणि दीर्घ सेवा आयुष्य हे फायदे आहेत.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept