Funtzionamendu printzipioaerdieroale laserra
Lehenik eta behin, erdieroalezko laserren parametro-eskakizunak aurkezten dira, batez ere alderdi hauek barne:
1. Errendimendu fotoelektrikoa: itzaltze-erlazioa, lerro-zabalera dinamikoa eta beste parametro batzuk barne, parametro hauek zuzenean eragiten dute komunikazio-sistemetako erdieroale-laseren errendimenduan.
2. Egitura-parametroak: hala nola, argi-tamaina eta -antolamendua, erauzketa-muturraren definizioa, instalazioaren tamaina eta eskemaren tamaina.
3. Uhin-luzera: Laser erdieroaleen uhin-luzera tartea 650~1650nm da, eta zehaztasuna handia da.
4. Atalase-korrontea (Ith) eta funtzionamendu-korrontea (lop): Parametro hauek erdieroale-laserraren abiarazte-baldintzak eta funtzionamendu-egoera zehazten dituzte.
5. Potentzia eta tentsioa: Lanean dagoen erdieroale-laserraren potentzia, tentsioa eta korrontea neurtuz, PV, PI eta IV kurbak marraztu daitezke haien funtzionamendu-ezaugarriak ulertzeko.
Funtzionamendu printzipioa
1. Irabazi-baldintzak: Laser-inguruneko (eskualde aktiboa) karga-eramaileen alderantzizko banaketa ezartzen da. Erdieroalean, elektroien energia ia jarraituzko energia-maila segida batek adierazten du. Beraz, energia handiko egoeran eroapen-bandaren behealdean dauden elektroien kopurua askoz handiagoa izan behar da bi energia-banda eskualdeen arteko energia baxuko egoeran balentzia-bandaren goialdean dauden zuloen kopurua baino. Horretarako, homojuntura edo heterojunturari polarizazio positiboa aplikatuz eta beharrezko eramaileak geruza aktiboan injektatuz lortzen da, energia baxuko balentzia-bandatik energia handiagoko eroapen-bandara elektroiak kitzikatzeko. Alderantzizko partikula-populazio egoeran dauden elektroi kopuru handia zuloekin birkonbinatzen denean, emisio estimulatua gertatzen da.
2. Erradiazio estimulatu koherentea lortzeko, erradiazio estimulatua hainbat aldiz itzuli behar da erresonadore optikoan laser oszilazioa eratzeko. Laseraren erresonadorea kristal erdieroalearen gainazal naturalaren zatiketa-gainazalak ispilu gisa osatzen du, normalean argiaren muturrean islapen handiko film dielektriko multigeruza batekin estalita, eta gainazal leuna islapen murriztuko film batekin estalita dago. Fp barrunbeko (Fabry-Perot barrunbea) erdieroale laserrerako, FP barrunbea erraz eraiki daiteke kristalaren pn junturaren planoarekiko perpendikularra den zatiketa-plano naturala erabiliz.
(3) Oszilazio egonkor bat eratzeko, laser medioak irabazi nahikoa eman behar du erresonagailuak eragindako galera optikoa eta barrunbearen gainazaletik laser irteerak eragindako galera konpentsatzeko, eta barrunbeko argi-eremua etengabe handitzeko. Honek korronte-injekzio nahikoa indartsua izan behar du, hau da, partikula-zenbaki inbertsio nahikoa egon behar da, zenbat eta handiagoa izan partikula-zenbaki inbertsio maila, orduan eta handiagoa izango da irabazia, hau da, eskakizunak korronte-atalase baldintza jakin bat bete behar du. Laserrak atalasea iristen duenean, uhin-luzera espezifiko bat duen argia barrunbean erresonatu eta anplifikatu daiteke, eta azkenean laser bat eta irteera jarraitua eratu.
Errendimendu-eskakizuna
1. Modulazio-banda-zabalera eta -tasa: erdieroale-laserrak eta haien modulazio-teknologia funtsezkoak dira haririk gabeko komunikazio optikoan, eta modulazio-banda-zabalera eta -tasak zuzenean eragiten diote komunikazioaren kalitateari. Barne-modulatutako laserra (zuzenean modulatutako laserra) zuntz optikoaren komunikazioaren hainbat arlotan egokia da, transmisio-abiadura handia eta kostu baxua duelako.
2. Ezaugarri espektralak eta modulazio ezaugarriak: Erdieroaleen banatutako feedback laserrak (DFB laserra) zuntz optikoko komunikazioan eta espazioko komunikazio optikoan argi-iturri garrantzitsu bihurtu dira, dituzten ezaugarri espektral eta modulazio-ezaugarri bikainak direla eta.
3. Kostua eta ekoizpen masiboa: Erdieroaleen laserrek kostu txikiko eta ekoizpen masiboaren abantailak izan behar dituzte eskala handiko ekoizpenaren eta aplikazioen beharrak asetzeko.
4. Energia-kontsumoa eta fidagarritasuna: Datu-zentroen moduko aplikazio-eszenatokietan, erdieroale-laserrek energia-kontsumo txikia eta fidagarritasun handia behar dituzte epe luzerako funtzionamendu egonkorra bermatzeko.
Argitaratze data: 2024ko irailaren 19a