የሴሚኮንዳክተር ሌዘር የአሠራር መርህ

የአሠራር መርህሴሚኮንዳክተር ሌዘር

በመጀመሪያ ደረጃ፣ ለሴሚኮንዳክተር ሌዘር የፓራሜትር መስፈርቶች ቀርበዋል፣ በዋናነት የሚከተሉትን ገጽታዎች ያጠቃልላል፡
1. የፎቶኤሌክትሪክ አፈጻጸም፡- የመጥፋት ጥምርታ፣ ተለዋዋጭ የመስመር ስፋት እና ሌሎች መለኪያዎችን ጨምሮ፣ እነዚህ መለኪያዎች በቀጥታ በመገናኛ ስርዓቶች ውስጥ የሴሚኮንዳክተር ሌዘሮችን አፈፃፀም ይነካሉ።
2. የመዋቅር መለኪያዎች፡- እንደ ብሩህ መጠንና ዝግጅት፣ የማውጣት የመጨረሻ ፍቺ፣ የመጫኛ መጠንና የውጤት መጠን።
3. የሞገድ ርዝመት፡ የሴሚኮንዳክተር ሌዘር የሞገድ ርዝመት 650~1650nm ሲሆን ትክክለኝነትም ከፍተኛ ነው።
4. የወሰን ጅረት (Ith) እና የአሠራር ጅረት (lop): እነዚህ መለኪያዎች የሴሚኮንዳክተር ሌዘር ጅምር ሁኔታዎችን እና የስራ ሁኔታን ይወስናሉ።
5. ኃይል እና ቮልቴጅ፡- የሴሚኮንዳክተር ሌዘርን ኃይል፣ ቮልቴጅ እና ጅረት በመለካት፣ የPV፣ PI እና IV ኩርባዎችን የስራ ባህሪያቸውን ለመረዳት መሳል ይቻላል።

የሥራ መርህ
1. የትርፍ ሁኔታዎች፡- በሌሲንግ መካከለኛ (ንቁ ክልል) ውስጥ የቻርጅ ተሸካሚዎች የተገላቢጦሽ ስርጭት ተቋቁሟል። በሴሚኮንዳክተር ውስጥ የኤሌክትሮኖች ኃይል በተከታታይ ማለት ይቻላል ቀጣይነት ባለው የኃይል ደረጃዎች ይወከላል። ስለዚህ፣ በከፍተኛ የኃይል ሁኔታ ውስጥ ባለው የኮንዶሚሽን ባንድ ግርጌ ላይ ያሉት የኤሌክትሮኖች ብዛት የክፍሉን ቁጥር ተገላቢጦሽ ለማሳካት በሁለቱ የኢነርጂ ባንድ ክልሎች መካከል ባለው ዝቅተኛ የኃይል ሁኔታ ውስጥ ባለው የቫሌንሲንግ ባንድ አናት ላይ ካሉት ቀዳዳዎች ብዛት በጣም ትልቅ መሆን አለበት። ይህ የሚገኘው ለሆሞጁንክሽን ወይም ለሄትሮጁንክሽን አዎንታዊ አድልዎ በመተግበር እና አስፈላጊዎቹን ተሸካሚዎች ወደ ንቁ ንብርብር በማስገባት ከዝቅተኛው የኢነርጂ ቫለንሲንግ ባንድ ወደ ከፍተኛ የኢነርጂ ኮንዳክሽን ባንድ ኤሌክትሮኖችን በማነሳሳት ነው። በተገላቢጦሽ ቅንጣት ህዝብ ሁኔታ ውስጥ ብዙ ቁጥር ያላቸው ኤሌክትሮኖች ከቀዳዳዎች ጋር ሲዋሃዱ፣ የተነቃቃ ልቀት ይከሰታል።
2. በተጨባጭ የተነቃቃ ጨረር ለማግኘት፣ የተቀሰቀሰው ጨረር በኦፕቲካል ሬዞናተር ውስጥ ብዙ ጊዜ ወደ ኋላ መመለስ አለበት፣ የሌዘር ንዝረት ይፈጥራል፣ የሌዘር ሬዞናተር የሚፈጠረው እንደ መስታወት በሴሚኮንዳክተር ክሪስታል ተፈጥሯዊ ክሊቫጅ ወለል ሲሆን ብዙውን ጊዜ በብርሃኑ ጫፍ ላይ ከፍተኛ ነጸብራቅ ባለ ብዙ ሽፋን ዳይኤሌክትሪክ ፊልም የተለበጠ ሲሆን ለስላሳው ገጽ ደግሞ በተቀነሰ የንፅፅር ፊልም የተሸፈነ ነው። ለኤፍፒ ጎድጓዳ (ፋብሪ-ፔሮት ጎድጓዳ) ሴሚኮንዳክተር ሌዘር፣ የኤፍፒ ጎድጓዳ በቀላሉ ከክሪስታል pn መጋጠሚያ አውሮፕላን ጋር ቀጥ ብሎ የሚገኘውን የተፈጥሮ ክሊቫጅ አውሮፕላን በመጠቀም ሊገነባ ይችላል።
(3) የተረጋጋ ንዝረት ለመፍጠር፣ የሌዘር መካከለኛ በሬዞናተር ምክንያት የተፈጠረውን የኦፕቲካል ኪሳራ እና ከጉድጓዱ ወለል የሚመጣውን የሌዘር ውጤት ለማካካስ የሚያስችል በቂ ትርፍ ማቅረብ መቻል አለበት፣ እና በጉድጓዱ ውስጥ ያለውን የብርሃን መስክ ያለማቋረጥ ይጨምራል። ይህ በቂ የሆነ ጠንካራ የጅረት መርፌ ሊኖረው ይገባል፣ ማለትም በቂ የክብል ቁጥር ተገላቢጦሽ መኖር፣ የክብል ቁጥር ተገላቢጦሽ መጠን ከፍ ባለ መጠን፣ ትርፉ ይጨምራል፣ ማለትም መስፈርቱ የተወሰነ የጅረት ገደብ ሁኔታን ማሟላት አለበት። ሌዘር ወደ ገደቡ ሲደርስ፣ የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ያለው ብርሃን በጉድጓዱ ውስጥ ሊሰማ እና ሊሰፋ ይችላል፣ እና በመጨረሻም ሌዘር እና ቀጣይነት ያለው ውጤት ይፈጥራል።

የአፈጻጸም መስፈርት
1. የሞዱሌሽን ባንድዊድዝ እና ፍጥነት፡- ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች እና የሞዱሌሽን ቴክኖሎጂያቸው በገመድ አልባ የኦፕቲካል ግንኙነት ውስጥ ወሳኝ ናቸው፣ እና የሞዱሌሽን ባንድዊድዝ እና ፍጥነት በቀጥታ የመገናኛ ጥራትን ይነካሉ። ውስጣዊ ሞዱሌሽን ሌዘር (በቀጥታ የተስተካከለ ሌዘር) ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ማስተላለፊያ እና ዝቅተኛ ወጪ ስላለው በኦፕቲካል ፋይበር ኮሙኒኬሽን ውስጥ ለተለያዩ መስኮች ተስማሚ ነው።
2. የስፔክትራል ባህሪያት እና የሞዱሌሽን ባህሪያት፡- ሴሚኮንዳክተር የተከፋፈለ ግብረመልስ ሌዘር (የዲኤፍቢ ሌዘር) እጅግ በጣም ጥሩ የስፔክትራል ባህሪያቸው እና የሞዱሌሽን ባህሪያቸው ምክንያት በኦፕቲካል ፋይበር ኮሙኒኬሽን እና በጠፈር ኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን ውስጥ አስፈላጊ የብርሃን ምንጭ ሆነዋል።
3. ወጪ እና የጅምላ ምርት፡- የሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች የትልቅ ደረጃ ምርት እና አፕሊኬሽኖችን ፍላጎቶች ለማሟላት ዝቅተኛ ዋጋ እና የጅምላ ምርት ጥቅሞች ሊኖራቸው ይገባል።
4. የኃይል ፍጆታ እና አስተማማኝነት፡ እንደ የውሂብ ማዕከላት ባሉ የትግበራ ሁኔታዎች ውስጥ፣ ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች ለረጅም ጊዜ የተረጋጋ አሠራር ለማረጋገጥ ዝቅተኛ የኃይል ፍጆታ እና ከፍተኛ አስተማማኝነት ያስፈልጋቸዋል።