Yarimo'tkazgichli lazerlar nima? (Qism Ⅱ）

Yarimo'tkazgichli lazerlar qattiq holatdagi lazerning bir turiga tegishli, lazer muhiti sifatida yarim o'tkazgich materiali, lazer diyotining nasos rejimi sifatida joriy in'ektsiya diodining manba mintaqasiga (yorug'lik hosil qilish uchun elektron qo'zg'atilgan nurlanish) kiradi. Barcha turdagi lazerlar orasida yarimo'tkazgichli lazer eng yaxshi energiya konvertatsiya samaradorligiga ega (to'g'ridan-to'g'ri qo'llaniladigan yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli lazer komponentlarining elektro-optik konversiya samaradorligi 60-70 foizgacha yetishi mumkin). U tolali lazer, qattiq lazer va boshqa turdagi optik nasos lazerining asosiy nasos manbai sifatida ishlatilishi mumkin va tolali lazer va qattiq lazer texnologiyasining jadal rivojlanishiga yordam beradi.(Ⅰ qism bilan davom eting)

3. Yarimo'tkazgichli lazerning rivojlanish tarixi

1960-yillarning boshlarida yarimo'tkazgich lazeri bir xil materialdan tayyorlangan pn birlashma diodi bo'lgan bir hil ulanish lazeridir. To'g'ridan-to'g'ri oqim in'ektsiyasi ostida elektronlar doimiy ravishda P zonasiga AOK qilinadi va teshiklar N zonasiga doimiy ravishda AOK qilinadi. Natijada, tashuvchini taqsimlashning teskari o'zgarishi asl pn o'tish joyini tugatish hududida amalga oshiriladi. Elektron migratsiya tezligi teshik migratsiya tezligidan tezroq bo'lgani uchun, radiatsiya va rekombinatsiya faol mintaqada sodir bo'ladi, flüoresans chiqaradi va lazer ma'lum sharoitlarda sodir bo'ladi. Bu yarimo'tkazgichli lazerning bir turi bo'lib, u faqat impuls shaklida ishlaydi. Yarimo'tkazgichli lazerning rivojlanishining ikkinchi bosqichi - GaAs va GaAlAs kabi turli xil tarmoqli bo'shliqlarga ega bo'lgan yarim o'tkazgich materiallarning ikki yupqa qatlamidan iborat geterostrukturali yarim o'tkazgichli lazer. Yagona heterostrukturali lazer birinchi marta paydo bo'ldi (1969). GaAsP-N birikmasining chegara oqimi zichligini kamaytirish uchun SHLD qiymati bir hil o'tish lazeridan bir daraja pastroqdir, ammo SHLD hali ham xona haroratida uzluksiz ishlay olmaydi.

1970-yillarning oxiridan boshlab yarimo'tkazgichli lazer ikki yo'nalishda rivojlanmoqda, biri axborotni uzatish uchun axborot lazeri, ikkinchisi optik quvvatni yaxshilash uchun quvvat lazeridir. Pompalangan qattiq holatdagi lazer, yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli lazer (100 mV dan yuqori uzluksiz chiqish quvvati, 5 Vt dan yuqori puls chiqish quvvati, yuqori quvvatli yarimo'tkazgich lazeri deb atash mumkin) qo'llanilishi bilan boshqariladi.

1990-yillarda katta yutuqlarga erishildi, bu yarimo'tkazgichli lazerlarning chiqish quvvatining sezilarli darajada oshishi bilan ajralib turadi. KVt darajadagi yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli lazerlar chet elda tijoratlashtirildi va mahalliy namunaviy qurilmalarning chiqishi 600 Vt ga etdi. Agar lazer diapazoni kengayishi nuqtai nazaridan, birinchi infraqizil yarimo'tkazgichli lazer, so'ngra ko'p sonli 670 nm qizil yarimo'tkazgichli lazer ilovaga kirsa va keyin to'lqin uzunligi 650 nm, 635 nm chiqdi, ko'k chiroq, ko'k chiroq. yarimo'tkazgichli lazer muvaffaqiyatli ishlab chiqilgan, 10 mVt binafsha va hatto ultrabinafsha yarimo'tkazgichli lazer, shuningdek, ishlab chiqilmoqda. 1990-yillarning oxirida sirtni chiqaradigan lazerlar va vertikal bo'shliqli sirt chiqaradigan lazerlar jadal rivojlandi va ultra parallel optoelektronikada ko'plab ilovalar ko'rib chiqildi. Optik tizimlarda 980nm, 850nm va 780nm qurilmalar ishlatilgan. Hozirgi vaqtda gigabit Ethernet yuqori tezlikdagi tarmoqlarida vertikal bo'shliqli sirtni chiqaruvchi lazerlar qo'llanilgan.

4. Yarimo'tkazgichli lazerni qo'llash

Yarimo'tkazgichli lazer keng to'lqin uzunligi diapazoni, oddiy ishlab chiqarish, arzon narxlardagi, oson ommaviy ishlab chiqarish va kichik o'lchamli, engil, uzoq umr ko'rish, shuning uchun tez rivojlanish navlari tufayli lazerlar sinfining tezroq rivojlanishi bilan erta etuk. , keng ko'lamli dastur, 300 dan ortiq turga ega.

1) Sanoat va texnologiyada qo'llanilishi

① Optik tolali aloqa. Yarimo'tkazgichli lazer optik tolali aloqa tizimining amaliy yorug'lik manbai hisoblanadi. Optik tolali aloqa zamonaviy aloqa texnologiyasining asosiy oqimiga aylandi.

②Optik diskdan foydalanish. Yarimo'tkazgichli lazerlar allaqachon optik disk xotirasida qo'llaniladi, bu esa ovoz, matn va rasmlar haqida katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash afzalligiga ega. Moviy va yashil lazerlardan foydalanish kompakt disklarni saqlash zichligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.

③Spektral tahlil. Uzoq infraqizil sozlanishi yarimo'tkazgichli lazer atrof-muhit gazini tahlil qilish, havo ifloslanishini kuzatish, avtomobil chiqindisi va hokazolarda qo'llanilgan. U sanoatda gazni yotqizish jarayonini kuzatish uchun ishlatilishi mumkin.

④Axborotni optik qayta ishlash. Yarimo'tkazgichli lazerlar optik axborot tizimlarida qo'llanilgan. Yuzaki emissiya yarimo'tkazgichli lazerli ikki o'lchovli massiv kompyuterlar va optik neyron tarmoqlarda qo'llaniladigan optik parallel ishlov berish tizimlari uchun ideal yorug'lik manbai hisoblanadi.

⑤Lazer mikrofabrikasiyasi. Q switch yarimo'tkazgichli lazer tomonidan ishlab chiqarilgan yuqori energiyali ultra-shir lazer yordamida integral mikrosxemani kesish, teshish va h.k.

⑥ Lazerli signal. Yarimo'tkazgichli lazer signalizatsiyasi keng qo'llaniladi, jumladan o'g'ri signali, suv sathi signali, avtomobil masofasi signalizatsiyasi va boshqalar.

⑦Lazerli printer. Yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli lazerlar allaqachon lazer printerlarida qo'llaniladi. Moviy va yashil lazerlardan foydalanish bosib chiqarish tezligi va piksellar sonini sezilarli darajada oshirishi mumkin.

⑧ Lazerli shtrix-kod skaneri. Yarim o'tkazgichli lazerli shtrix-kod skanerlari tovarlarni sotishda, shuningdek, kitoblar va arxivlarni boshqarishda keng qo'llanilgan.

⑨Qattiq holatdagi lazerni pompalang. Bu yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli lazerlarning muhim qo'llanilishi bo'lib, u asl atmosfera chiroqini almashtirish va butun qattiq holatdagi lazer tizimini yaratish uchun ishlatilishi mumkin.

⑩ Yuqori aniqlikdagi lazerli televizor. Yaqin kelajakda katod-nurli naychalari bo'lmagan yarimo'tkazgichli lazerli televizorlar bozorga chiqarilishi mumkin, bunda qizil, ko'k va yashil lazerlar mavjud bo'lganlarga qaraganda 20 foizga kamroq quvvat sarflaydi.

2) Tibbiyot va hayot haqidagi tadqiqotlarda qo'llanilishi

① Lazerli jarrohlik. Yarimo'tkazgichli lazerlar yumshoq to'qimalarni kesish, to'qimalarni bog'lash, koagulyatsiya va bug'lanish uchun ishlatilgan. Ushbu texnologiyada umumiy xirurgiya, plastik jarrohlik, dermatologiya, urologiya, akusherlik, ginekologiya va boshqalar keng qo‘llaniladi.

②Lazerli dinamik terapiya. O'simtaga yaqin bo'lgan fotosensitiv moddalar saraton to'qimalarida tanlab to'planadi va saraton to'qimalari sog'lom to'qimalarga zarar bermasdan, uni nekrotik holga keltirish uchun reaktiv kislorod turlarini ishlab chiqarish uchun yarim o'tkazgich lazer bilan nurlanadi.

③ Hayotiy fanlar bo'yicha tadqiqotlar. Jonli hujayralar yoki xromosomalarni tortib olish va ularni xohlagan joyga ko'chirish uchun yarimo'tkazgichli lazerlardan foydalanadigan "optik cımbızlar" hujayra sintezini, hujayra o'zaro ta'sirini va sud-tibbiy diagnostikani yaxshilash uchun ishlatilgan.

Bog'lanish uchun ma'lumot:

Agar sizda biron bir fikr bo'lsa, biz bilan gaplashing. Mijozlarimiz qayerda bo'lishidan va bizning talablarimiz qanday bo'lishidan qat'i nazar, biz mijozlarimizga yuqori sifat, arzon narxlar va eng yaxshi xizmatni taqdim etish maqsadimizga amal qilamiz.