Na te tere tere o te hangarau optoelectronic, kua whakamahia nuitia nga laser semiconductor i roto i nga momo mara penei i te waea, te rongoa, te tukatuka ahumahi, me te LiDAR, he mihi ki to raatau kaha, te rahi kiato, me te ngawari o te whakarereke. Kei te uho o tenei hangarau ko te tikanga whai hua, he mahi tino nui. Ka noho hei“puna pūngao”e taea ai te whakaihiihi i te whakaputanga me te whakaputa laser, te whakatau i te laser's mahi, roangaru, me te kaha tono.
1. He aha te Waenga Hua?
Ko te ingoa e kii ana, ko te reo taonga he rauemi hei whakakaha whatu. Ka hikaka ana i nga puna hiko o waho (pēnei i te werohia hiko, te papua whatu ranei), ka whakanuia te maramatanga mai i te ara o te tukunga whakaihiihi, ka puta te putanga taiaho.
I roto i te lasers semiconductor, te tikanga tito te reo taonga o te rohe kaha i te junction PN, tona hanganga rauemi, hanganga, me te doping tikanga pānga tika tawhā matua rite te paepae o nāianei, roangaru tukunga, tōtika, me ngā āhuatanga waiariki.
2. Rauemi Whiwhi noa i roto i nga Laser Semiconductor
III-V pūhui Semiconductors ko te nuinga whakamahia rawa taonga taonga. Ko nga tauira angamaheni ko:
①GaAs (Gallium Arsenide)
He pai mo nga lasers e whakaputa ana i te 850–980 nm awhe, e whakamahia nuitia ana i roto i nga whakawhitiwhiti korero me te ta laser.
②InP (Indium Phosphide)
Ka whakamahia mo te tuku i roto i nga roopu 1.3 µm me te 1.55 µm, he mea nui mo te whakawhitiwhiti muka-whatu.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
Ka taea te whakarite i o raatau titonga ki te whakatutuki i nga roangaru rereke, hei turanga mo nga hoahoa laser roangaru.
Ko enei rawa e whakaatu ana i nga hanganga aputa tika, e tino pai ana ki te whakakotahitanga o te kohao-hiko me te tuku whakaahua, he pai mo te whakamahi i roto i te reo whakangao laser semiconductor.
3. Te Kuwhatanga o nga Hanganga Hua
I te ahu whakamua o nga hangarau hanga, kua tipu nga hanganga i roto i nga laser semiconductor mai i nga homojunctions o mua ki te heterojunctions, me te haere ki te pai quantum pai me nga whirihoranga ira quantum.
①Heterojunction Gain Waenga
Ma te whakakotahi i nga rauemi semiconductor me nga taaputa rereke rereke, ka taea te pupuri i nga kaikawe me nga whakaahua ki nga rohe kua tohua, me te whakanui ake i te whai hua me te whakaiti i te naianei o te paepae.
②Nga Hanganga Poka Rarangi
Ma te whakaiti i te matotoru o te rohe kaha ki te tauine nanometer, ka herea nga irahiko i roto i nga waahanga e rua, ka tino piki ake te pai o te whakakotahitanga rauropi. Ko tenei ka puta he lasers me nga awa paepae iti me te pai ake o te waiariki.
③Nga Hanganga Ira Tuhi
Ma te whakamahi i nga tikanga whakahiato-whaiaro, ka hangaia nga hanganga nano-ahu-kore, e whakarato ana i nga tohatoha taumata kaha. Ko enei hangahanga e tuku ana i nga ahuatanga o te whiwhinga me te pumau o te roangaru, ka waiho hei waahi rangahau mo nga reanga laser semiconductor teitei.
4. He aha ta te Waenga Hua e whakatau ai?
①Te roangaru tukunga
Ko te waahi o te papanga e whakatau ana i te laser's roangaru. Hei tauira, InGaAs he pai mo nga lasers tata-infrared, i te wa e whakamahia ana a InGaN mo nga laser puru, puru ranei.
②Te kaha me te mana
Ko te tere o te kawe kawe me te reeti whakakotahi kore-radiative e pa ana ki te pai o te huringa whatu-ki-hiko.
③Mahinga Ngawha
Ko nga momo rereke ka whakautu ki nga huringa o te pāmahana i roto i nga huarahi rereke, ka awe i te pono o te laser i roto i nga taiao ahumahi me nga hoia.
④Whakautu Whakawaenga
Ka awehia e te arai whiwhi te laser's tere o te whakautu, he mea tino nui i roto i nga tono whakawhitiwhiti tere.
5. Whakamutunga
I roto i te hanganga matatini o nga lasers semiconductor, ko te tikanga taonga ko tona "ngakau"—ehara i te kawenga mo te whakaputa i te laser engari mo te awe i tona oranga, te pumau, me nga ahuatanga tono. Mai i te kowhiringa rauemi ki te hoahoa hangahanga, mai i te mahi tonotono ki nga miihini miihini, ko nga pakaruhanga katoa i roto i te reo whai hua e akiaki ana i te hangarau laser ki te mahi nui ake, nga tono whanui, me te torotoro hohonu.
Na te haere tonu o te ahu whakamua i roto i te hangarau rauemi me te hangarau hanga-nano, ko te tikanga kia nui ake te kanapa, te roangaru whanui, me nga otinga laser maamaa ake.—te whakatuwhera i etahi atu huarahi mo te pūtaiao, te ahumahi, me te hapori.
Wā tuku: Hūrae-17-2025