Prionsabal oibre agus príomhchineálachaléasar leathsheoltóra
LeathsheoltóirDé-óidí léasair, lena n-éifeachtúlacht ard, a miondealú agus a n-éagsúlacht tonnfhaid, úsáidtear go forleathan iad mar chomhpháirteanna lárnacha de theicneolaíocht optoelectronach i réimsí ar nós cumarsáide, cúram leighis agus próiseáil thionsclaíoch. Tugann an t-alt seo isteach tuilleadh prionsabal oibre agus cineálacha léasair leathsheoltóra, atá áisiúil do thagairt roghnúcháin fhormhór na dtaighdeoirí optoelectronacha.
1. Prionsabal astaithe solais léasair leathsheoltóra
Tá prionsabal lonrúil léasair leathsheoltóra bunaithe ar struchtúr an bhanda, aistrithe leictreonacha agus astaíocht spreagtha ábhar leathsheoltóra. Is cineál ábhair iad ábhair leathsheoltóra a bhfuil bearna banna acu, lena n-áirítear banda vaileins agus banda seolta. Nuair a bhíonn an t-ábhar sa staid bhunaidh, líonann leictreoin an banda vaileins agus níl aon leictreoin sa bhanda seolta. Nuair a chuirtear réimse leictreach áirithe i bhfeidhm go seachtrach nó nuair a instealltar sruth, aistreoidh roinnt leictreon ón mbanda vaileins go dtí an banda seolta, ag foirmiú péirí leictreon-poll. Le linn an phróisis scaoilte fuinnimh, nuair a spreagann an domhan lasmuigh na péirí leictreon-poll seo, ginfear fótóin, is é sin, léasair.
2. Modhanna spreagtha léasair leathsheoltóra
Tá trí mhodh spreagtha den chuid is mó ann do léasair leathsheoltóra, eadhon cineál insteallta leictreach, cineál caidéil optúil agus cineál spreagtha bhíoma leictreon ard-fhuinnimh.
Léasair leathsheoltóra insteallta go leictreach: Go ginearálta, is dé-óidí acomhal dromchla leathsheoltóra iad atá déanta as ábhair ar nós arsanaíd ghailliam (GaAs), sulfíd caidmiam (CdS), fosfíd indiam (InP), agus sulfíd since (ZnS). Déantar iad a spreagadh trí shruth a instealladh feadh an chlaonta ar aghaidh, rud a ghineann astaíocht spreagtha i réigiún an eitleáin acomhal.
Léasair leathsheoltóra atá caidéalaithe go hoptúil: Go ginearálta, úsáidtear criostail aonair leathsheoltóra de chineál N nó de chineál P (amhail GaAS, InAs, InSb, etc.) mar an tsubstaint oibre, agus anléasarÚsáidtear an t-aschur a astaítear ó léasair eile mar an spreagadh atá pumpáilte go optúil.
Léasair leathsheoltóra spreagtha ag bhíoma leictreon ardfhuinnimh: Go ginearálta, úsáideann siad criostail aonair leathsheoltóra de chineál N nó de chineál P (amhail PbS, CdS, ZhO, etc.) mar an tsubstaint oibre agus spreagtar iad trí bhíoma leictreon ardfhuinnimh a instealladh ón taobh amuigh. I measc na bhfeistí léasair leathsheoltóra, is é an léasar dé-óid GaAs insteallta leictreach le heitreastruchtúr dúbailte an ceann a bhfuil feidhmíocht níos fearr agus feidhmchlár níos leithne aige.
3. Na príomhchineálacha léasair leathsheoltóra
Is é Réigiún Gníomhach léasair leathsheoltóra an limistéar lárnach le haghaidh giniúint agus aimpliú fótón, agus níl ach cúpla micriméadar ina thiús. Úsáidtear struchtúir threoracha tonnta inmheánacha chun scaipeadh cliathánach fótón a shrianadh agus dlús fuinnimh a fheabhsú (amhail treoraithe tonnta imeallacha agus heitrea-chomharsanachtaí faoi thalamh). Glacann an léasar dearadh doirteal teasa agus roghnaíonn sé ábhair ard-sheoltachta teirmeach (amhail cóimhiotal copair-tungstain) le haghaidh diomailt teasa tapa, rud a fhéadann cosc a chur ar dhreapadh tonnfhaid de bharr róthéamh. De réir a struchtúir agus a gcásanna feidhme, is féidir léasair leathsheoltóra a aicmiú sna ceithre chatagóir seo a leanas:
Léasar Imeall-Astaíochta (EEL)
Aschuirtear an léasar ón dromchla scoilte ar thaobh an tslis, ag cruthú spota éilipseach (le huillinn scaipthe de thart ar 30° × 10°). I measc na dtonnfhaid tipiciúla tá 808nm (le haghaidh pumpála), 980 nm (le haghaidh cumarsáide), agus 1550 nm (le haghaidh cumarsáide snáithíní). Úsáidtear go forleathan é i ngearradh tionsclaíoch ardchumhachta, i bhfoinsí pumpála léasair snáithíní, agus i líonraí droma cumarsáide optúla.
2. Léasar Astaíochta Dromchla Cuasa Ingearach (VCSEL)
Astaítear an léasar go hingearach le dromchla an tslis, le bhíoma ciorclach agus siméadrach (Uillinn Dhíleá <15°). Comhtháthaíonn sé frithchaiteoir Bragg dáilte (DBR), rud a chuireann deireadh leis an ngá atá le frithchaiteoir seachtrach. Úsáidtear go forleathan é i mbraiteadh 3D (amhail aitheantas aghaidhe fón póca), cumarsáid optúil gearr-raoin (ionaid sonraí), agus LiDAR.
3. Léasar Easghluaiseachta Candamach (QCL)
Bunaithe ar an aistriú easghluaiseachta leictreon idir Toibreacha chandamacha, clúdaíonn an tonnfhad an raon infridhearg lár go dtí an raon i bhfad (3-30 μm), gan aon ghá le hinbhéartú daonra. Gintear fótóin trí aistrithe idir-fho-bhanda agus úsáidtear go coitianta iad in iarratais ar nós braiteadh gáis (amhail braiteadh CO₂), íomháú teireheirts, agus monatóireacht chomhshaoil.
Is féidir le dearadh cuas seachtrach an léasair inchoigeartaithe (gráit/priosma/scáthán MEMS) raon coigeartaithe tonnfhaid de ±50 nm a bhaint amach, le leithead líne caol (<100 kHz) agus cóimheas diúltaithe ard-mhód taobh (>50 dB). Úsáidtear go coitianta é in iarratais ar nós cumarsáid ilphléacsála roinnte tonnfhaid dlúth (DWDM), anailís speictreach, agus íomháú bithleighis. Úsáidtear léasair leathsheoltóra go forleathan i bhfeistí léasair cumarsáide, feistí stórála léasair digiteacha, trealamh próiseála léasair, trealamh marcála agus pacáistithe léasair, clóscríobh agus priontáil léasair, trealamh leighis léasair, ionstraimí braite achair agus coilimithe léasair, ionstraimí agus trealamh léasair le haghaidh siamsaíochta agus oideachais, comhpháirteanna agus páirteanna léasair, etc. Baineann siad le croí-chomhpháirteanna an tionscail léasair. Mar gheall ar a raon leathan feidhmeanna, tá go leor brandaí agus monaróirí léasair ann. Agus rogha á déanamh, ba cheart é a bheith bunaithe ar riachtanais shonracha agus réimsí feidhme. Bíonn feidhmeanna éagsúla ag monaróirí éagsúla i réimsí éagsúla, agus ba cheart rogha monaróirí agus léasair a dhéanamh de réir réimse feidhme iarbhír an tionscadail.
Am an phoist: 5 Samhain 2025