레이저 다이오드는 무엇입니까? -건축,일,자극 방출,이점&신청-전자공학 차

정의:레이저는 방사선의 자극 방출에 의하여 가벼운 확대의 약어입니다. 레이저 다이오드는 단일 파장 또는 때로는 밀접하게 이격 된 파장의 좁은 대역의 방사선을 방출합니다.

자극 방출로 인해 빛을 방출하며,입사 광자가 반도체 원자를 공격 할 때 더 높은 에너지 준위의 전자는 낮은 에너지 준위의 정공과 재결합한다. 이 때문에 두 개의 광자가 하나의 입사 광자를 방출하고 다른 하나는 전자와 정공의 재결합으로 인해 방출됩니다.

또한 동일한 원리로 작동하지만 주요 차이점은 내부 아키텍처입니다. 레이저 다이오드는 좁은 채널에서 형성되며 빛의 도파관 역할을합니다. 그러나 넓은 채널로 구성되어 있습니다.

레이저 다이오드 및 기타 광원

그 구조로 인해 레이저 다이오드는 일관된&단색(단색)을 방출합니다. 레이저 다이오드에 의해 방출된 빛은 단 하나 파장으로 이루어져 있는 동안 발광 다이오드는 파장의 넓은 대역으로 이루어져 있는 빛을 방출합니다. 따라서,지도하는에 의해 방출된 빛은 모순됩니다.

레이저 다이오드의 구성

레이저 다이오드는 반도체의 두 층으로 구성됩니다. 반도체 층은 셀레늄,알루미늄 또는 실리콘과 같은 재료로 도핑 된 가스로 구성됩니다. 단 하나 광선을 일으키기 위하여 레이저에서 이용된 수로가 좁 제외하면 건축은 지도하는의 그것과 동일하.

에지 발광 레이저 다이오드

및 레이저 다이오드의 또 하나의 차이점은 가아스(도핑되지 않은)의 내재층이 또한 존재한다는 것이다. 이 레이어를 활성 레이어라고합니다. 활성 층은 낮은 굴절률의 층으로 둘러싸여 있습니다. 이것은 광학 반사경 역할을합니다.

이 층들은 활성층과 함께 도파관을 형성하여 빛이 단일의 고정된 방향으로 단 하나의 경로로만 이동할 수 있게 한다. 이 섹션에서 빛의 빔이 생성됩니다. 금속 접점은 바이어싱을 용이하게하기 위해 제공됩니다.

레이저 다이오드의 작동

레이저 다이오드는 더 높은 에너지 준위의 전자에 외부 에너지 원이 제공되면 여기 상태의 모든 원자가 광자를 방출 할 수 있다는 원리로 작동합니다.

레이저 다이오드 구성도

기본적으로 원자가 빛 에너지를 방출 할 수있는 세 가지 현상이 있으며 흡수,자발적 방출&자극 방출.

흡수

흡수에서,낮은 에너지 준위의 전자는 더 높은 에너지 준위,즉 전자가 전도 밴드에 원자가 밴드에서 전자가 에너지의 외부 소스와 함께 제공되는 경우. 이제,낮은 에너지 레벨,즉 원자가 밴드에 구멍이 있고 더 높은 에너지 레벨,즉 전도 밴드에 전자가 있습니다.

자발적 방출

이제 더 높은 에너지 준위의 전자가 불안정하면 안정성을 달성하기 위해 더 낮은 에너지 준위로 이동하는 경향이 있습니다. 그러나 그들이 더 높은 에너지 레벨에서 더 낮은 에너지 레벨로 이동한다면 그들은 확실히이 두 레벨 사이의 에너지 차이가 될 에너지를 방출 할 것입니다. 방출 된 에너지는 빛의 형태 일 것이고 따라서 광자가 방출 될 것이다. 이 과정을 자발적 방출이라고합니다.

자극 방출

자극 방출에서 광자는 더 높은 에너지 준위에서 전자를 공격하고 이러한 광자는 외부 광 에너지 원으로부터 공급됩니다. 이 광자가 전자를 공격 할 때 전자는 에너지를 얻고 구멍과 재결합하여 여분의 광자를 방출합니다. 따라서,하나의 입사 광자는 다른 광자를 자극하여 방출한다. 따라서,이 과정을 자극 방출이라고합니다.

모집단 반전

에너지 준위에서 전자의 밀도는 전자의 모집단이며 원자가 대역 또는 낮은 에너지 대역에서 더 많고 전도 대역 또는 높은 에너지 준위에서 더 적습니다. 전자의 인구가 고에너지 수준에 증가하거나 고에너지 국가의 일생이 긴 경우에 그 때 자극된 방출은 증가할 것입니다. 고에너지 수준에 인구의 이 증가는 인구 반전으로 불린다.

그리고 이것은 레이저 다이오드를 위한 필요한 국가입니다. 더 많은 인구 반전은 더 높은 메타 안정 상태에서 전자가 될 것이며 더 많은 것은 자극 방출이 될 것입니다. 방출되는 광자는 입사 광자와 같은 단계에 있습니다. 그리고 이러한 광자는 단일 광선으로 이동하여 일관성을 생성합니다.

레이저 다이오드의 주요 카테고리

레이저 다이오드,즉 사출 레이저 다이오드&광학적으로 펌핑 된 반도체 레이저 다이오드의 두 가지 주요 카테고리가 있습니다.

주입 레이저 다이오드: 레이저 다이오드는 좁은 채널에서 형성되는 동안 반도체 넓은 채널에 의해 형성된다는 점을 제외한다. 우리는 이미 레이저 다이오드의 건설에 이것을 논의했습니다. 이 경우 광 빔은 도파관으로 이동하고 다이오드 자체는 도파관 역할을합니다. 광선은 반복된 자극 방출에 의해 증폭됩니다.
광학적으로 펌핑된 반도체 레이저:광학적으로 펌핑된 레이저에서 분사 레이저 다이오드는 외부 펌프로서 작용한다. 3&브이 그룹 반도체 재료는 기초로서 작용한다. 그리고 증폭은 자극 방출에 의해 달성됩니다.

전극 구조로 인한 간섭을 방지하는 등 여러 가지 장점을 제공한다. 게다가,그것은 또한 파장 선택의 이점을 제공합니다.

레이저 다이오드 특성

빛 에너지는 레이저 전류의 증가에 따라 증가하지만 온도에 따라 달라집니다. 특정 임계 레이저 전류 후에 광 에너지가 증가한다는 것은 곡선에서 분명합니다. 이 레이저 전류의 임계 값은 온도에 따라 기하 급수적으로 증가합니다.

따라서 더 높은 온도에서 빛 에너지가 생성되는 레이저 전류의 임계 값도 증가합니다. 따라서,이 값 이상으로 광 에너지가 없기 때문에 레이저 전류의 임계 값까지 레이저 다이오드를 작동시킬 필요가있다. 안정적인 작동을 위해서는 레이저 전류의 임계 값을 결정할 필요가 있습니다.

레이저 다이오드의 특성

레이저 다이오드의 순방향 전압은 일반적으로 약 1.5 볼트입니다. 전압을 가진 다이오드에 있는 현재의 차이는 아래 도표의 도움으로 이해될 수 있습니다.

레이저 다이오드의 특성