Faglig viden

Halvleder laserdioder slags

2021-03-19
Laserne er klassificeret efter deres struktur: FP, DFB, DBR, QW, VCSEL FP: Fabry-Perot, DFB: distribueret feedback, DBR: distribueret Bragg-reflektor, QW: kvantebrønd, VCSEL: vertikal hulrumsoverfladereflekteret laser.
(1) Laserdiode af Fabry-Perot (FP) type er sammensat af et epitaksialt dyrket aktivt lag og et begrænsende lag på begge sider af det aktive lag, og resonanshulrummet er sammensat af to spaltningsplaner af krystallen og det aktive lag kan være N-type, kan også være P-type. På grund af eksistensen af ​​en heterojunction-barriere på grund af båndgab-forskellen, kan elektroner og huller, der sprøjtes ind i det aktive lag, ikke diffunderes og indesluttes i et tyndt aktivt lag, så selv en lille strøm løber, er det let at realisere. hånd, det snævre båndgab aktive lag har et større brydningsindeks end indeslutningslaget, og lyset er koncentreret i et område med en høj rente, så det er også begrænset til det aktive lag. Når det elektriske-F, der danner den omvendte bifurkation i det aktive lag, går fra ledningsbåndet til valensbåndet (eller urenhedsniveauet), kombineres fotonerne med hullerne for at udsende fotoner, og fotonerne dannes i et hulrum med to spaltninger fly. Den frem- og tilbagegående reflektionsudbredelse forbedres kontinuerligt for at opnå den optiske forstærkning. Når den optiske forstærkning er større end tabet af resonanshulrummet, udsendes laseren udad. Laseren er i det væsentlige en stimuleret-emitterende optisk resonansforstærker.
(2) Laserdiode med distribueret feedback (DFB) Den største forskel mellem den og laserdioden af ​​FP-typen er, at den ikke har nogen klumpet refleksion af hulrumsspejlet, og dens reflektionsmekanisme er tilvejebragt af Bragg-gitteret på det aktive områdes bølgeleder, kun tilfreds. Blænden i Bragg-spredningsprincippet. Det er tilladt at reflektere frem og tilbage i mediet, og laseren vises, når mediet opnår en populationsinversion, og forstærkningen når tærskelbetingelsen. Denne form for reflektionsmekanisme er en subtil feedbackmekanisme, deraf navnet distribueret feedback-laserdiode. På grund af den frekvensselektive funktion af Bragg-gitteret har det meget god monokromaticitet og retningsevne; desuden, fordi den ikke bruger et krystalspaltningsplan som spejl, er den nemmere at integrere.
(3) Distributed Bragg (DBR) reflektor laserdiode Forskellen mellem den og DFB laserdioden er, at dens periodiske rende ikke er på den aktive bølgelederoverflade, men på den passive bølgeleder på begge sider af den aktive bølgeleder, denne præ- En passiv periodisk korrugeret bølgeleder fungerer som et Bragg-spejl. I det spontane emissionsspektrum er det kun lysbølger nær Bragg-frekvensen, der kan give effektiv feedback. På grund af forstærkningsegenskaberne for den aktive bølgeleder og Bragg-refleksionen af ​​den passive periodiske bølgeleder, kan kun lysbølgen nær Bragg-frekvensen opfylde oscillationsbetingelserne og derved udsende laseren.
(4) Quantum Well (QW) laserdioder Når tykkelsen af ​​det aktive lag reduceres til De Broglie-bølgelængden (λ 50 nm) eller sammenlignet med Bohr-radius (1 til 50 nm), er halvlederens egenskaber grundlæggende. Ændringer, halvlederenergibåndstruktur, bærermobilitetsegenskaber vil have en ny effekt - kvanteeffekt, den tilsvarende potentielle brønd bliver en kvantebrønd. Vi kalder LD med supergitter og kvantebrøndstruktur for en kvantebrønd LD. At have en bærerpotentiale brønd LD kaldes en enkelt kvantebrønd (SQW) LD, og ​​en kvantebrønd LD med n bærepotentiale brønde og en (n+1) barriere kaldes en multi-precharge brønd (MQW) LD. Kvantebrøndlaserdioden har en struktur, hvor den aktive lagtykkelse (d) af en generel dobbelt heterojunction (DH) laserdiode er lavet til titusinder af nanometer eller mindre. Kvantebrøndlaserdioder har fordelene ved lav tærskelstrøm, høj temperaturdrift, smal spektrallinjebredde og høj modulationshastighed.
(5) Vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) Dens aktive område er placeret mellem to indeslutningslag og udgør en dobbelt heterojunction (DH) konfiguration. For at begrænse injektionsstrømmen i det aktive område er implantationsstrømmen fuldstændigt begrænset i et cirkulært aktivt område ved hjælp af begravede fremstillingsteknikker. Dens hulrumslængde er begravet i den langsgående længde af DH-strukturen, generelt 5 ~ 10μm, og de to spejle i dens hulrum er ikke længere krystallens spaltningsplan, og dens ene spejl er sat i P-siden (tast Den anden side af spejlet er placeret på N-siden (substratsiden eller lysudgangssiden) Det har fordelene ved høj lyseffektivitet, ekstremt lav arbejdsentalpi, høj temperaturstabilitet og lang levetid.
X
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