يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ خىزمەت پرىنسىپى ۋە ئاساسلىق تۈرلىرى

خىزمەت پرىنسىپى ۋە ئاساسلىق تۈرلىرىيېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر

يېرىم ئۆتكۈزگۈچلازېر دىئودىيۇقىرى ئۈنۈملۈك ، كىچىكلىتىش ۋە دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ كۆپ خىللىقى بىلەن ئالاقە ، داۋالاش ۋە سانائەت پىششىقلاپ ئىشلەش قاتارلىق ساھەلەردە ئوپتىكىلىق ئېلېكترون تېخنىكىسىنىڭ يادرولۇق تەركىبىي قىسمى سۈپىتىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ. بۇ ماقالىدە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ خىزمەت پرىنسىپى ۋە تۈرلىرى تېخىمۇ تونۇشتۇرۇلغان بولۇپ ، كۆپ قىسىم ئوپتىكىلىق ئېلېكترون تەتقىقاتچىلىرىنىڭ تاللىنىشىغا قۇلايلىق.

1. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ نۇر تارقىتىش پرىنسىپى

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ يورۇتۇش پرىنسىپى بەلۋاغ قۇرۇلمىسى ، ئېلېكترونلۇق ئۆتكۈنچى ۋە يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللارنىڭ غىدىقلانغان قويۇپ بېرىلىشىنى ئاساس قىلىدۇ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىياللىرى بەلۋاغلىق ماتېرىيال بولۇپ ، ئۇ ۋالېنس بەلۋاغ ۋە ئۆتكۈزگۈچ بەلۋاغنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ماتېرىيال يەر يۈزىدە بولغاندا ، ئېلېكترونلار توك يەتكۈزۈش بەلبېغىدا ئېلېكترون بولمىغان ۋاقىتتا ۋالېنس بەلبېغىنى تولدۇرىدۇ. مەلۇم ئېلېكتر مەيدانى سىرتقا قوللىنىلغاندا ياكى توك ئوكۇل قىلىنغاندا ، بەزى ئېلېكترونلار ۋالېنس بەلبېغىدىن ئۆتكۈزگۈچ بەلۋاغقا ئۆزگىرىپ ، ئېلېكترون تۆشۈك جۈپ ھاسىل قىلىدۇ. ئېنېرگىيە قويۇپ بېرىش جەريانىدا ، بۇ ئېلېكترونلۇق تۆشۈك جۈپلەر تاشقى دۇنيانىڭ غىدىقلىشىدا فوتون ، يەنى لازېر ھاسىل بولىدۇ.

2. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ ھاياجانلىنىش ئۇسۇللىرى

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ ئاساسلىقى ئۈچ خىل قوزغىتىش ئۇسۇلى بار ، يەنى ئېلېكتر پۈركۈش تىپى ، ئوپتىكىلىق پومپا تىپى ۋە يۇقىرى ئېنېرگىيىلىك ئېلېكترون نۇر دەستىسى ھاياجانلىنىش تىپى.

ئېلېكترونلۇق ئوكۇل قىلىنغان يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر: ئادەتتە ، ئۇلار گاللىي ئارسېند (GaAs) ، كادمىي سۇلفىد (CdS) ، ئىندىي فوسفىد (InP) ۋە سىنىك سۇلفىد (ZnS) قاتارلىق ماتېرىياللاردىن ياسالغان يېرىم ئۆتكۈزگۈچ يەر يۈزى تۇتاشتۇرۇش دىئودى. ئۇلار ئالدى تەرەپ يان تەرەپنى بويلاپ توك ئوكۇل قىلىپ ، تۇتاشقان ئايروپىلان رايونىدا غىدىقلانغان بۇلغىما ھاسىل قىلىش ئارقىلىق ھاياجانلىنىدۇ.

ئوپتىك پومپىدىن ياسالغان يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر: ئادەتتە ، N تىپلىق ياكى P تىپلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ يەككە كرىستال (مەسىلەن GaAS ، InAs ، InSb قاتارلىقلار) خىزمەت ماددا سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ ، ۋەلازېرباشقا لازېرلار قويۇپ بەرگەن ئوپتىكىلىق پومپىدىن ھاياجانلىنىش سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ.

يۇقىرى ئېنېرگىيىلىك ئېلېكترون نۇر دەستىسى ھاياجانلانغان يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر: ئادەتتە ، ئۇلار يەنە N تىپلىق ياكى P تىپلىق يېرىم ئۆتكۈزگۈچ يەككە كرىستالنى ئىشلىتىدۇ (مەسىلەن PbS ، CdS ، ZhO قاتارلىقلار) ، ھەمدە سىرتتىن يۇقىرى ئېنېرگىيىلىك ئېلېكترون نۇرنى ئوكۇل قىلىپ ھاياجانلىنىدۇ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر ئۈسكۈنىلىرى ئىچىدە ، ئىقتىدارى تېخىمۇ ياخشى ، قوللىنىشچانلىقى تېخىمۇ كەڭ بولغان توكقا ئوكۇل قىلىنغان GaAs دىئود لازېر قوش قۇرۇلما قۇرۇلمىسى بار.

3. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ ئاساسلىق تۈرلىرى

يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنىڭ ئاكتىپ رايونى فوتون ھاسىل قىلىش ۋە كۈچەيتىشنىڭ يادرولۇق رايونى ، قېلىنلىقى پەقەت بىر نەچچە مىكروومېتىر. ئىچكى دولقۇن يېتەكچىسى قۇرۇلمىسى فوتوننىڭ يان تەرەپتىكى تارقىلىشىنى چەكلەش ۋە ئېنېرگىيەنىڭ زىچلىقىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. لازېر ئىسسىقلىق چۆكۈش لايىھىسىنى قوللانغان ھەمدە يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچان ماتېرىياللارنى (مەسىلەن مىس-تۇڭگېن قېتىشمىسى) تاللاپ ، تېز ئىسسىقلىق تارقىتىدۇ ، بۇ ئىسسىق ئۆتۈپ قېلىشتىن كېلىپ چىققان دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ. ئۇلارنىڭ قۇرۇلمىسى ۋە قوللىنىش ئەھۋالىغا ئاساسەن ، يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېرنى تۆۋەندىكى تۆت تۈرگە ئايرىشقا بولىدۇ:

Edge-Emitting Laser (EEL)

لازېر ئۆزەكنىڭ يان تەرىپىدىكى يېرىلىش يۈزىدىن چىقىرىلىپ ، ئېللىپس شەكىللىك ئورۇن ھاسىل قىلىدۇ (پەرقلەندۈرۈش بۇلۇڭى تەخمىنەن 30 ° × 10 °). تىپىك دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 808nm (پومپىغا) ، 980 nm (ئالاقە ئۈچۈن) ۋە 1550 nm (تالا ئالاقىسى ئۈچۈن) نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئۇ يۇقىرى قۇۋۋەتلىك سانائەت كېسىش ، تالالىق لازېر پومپىسى مەنبەسى ۋە ئوپتىكىلىق خەۋەرلىشىش غول تورىدا كەڭ قوللىنىلىدۇ.

2. ۋېرتىكال كاۋاك يۈزى قويۇپ بېرىدىغان لازېر (VCSEL)

لازېر ئۆزەك يۈزىگە ئۇدۇل قويۇپ بېرىلىدۇ ، ئايلانما ۋە سىممېترىك نۇر (پەرقلىنىش بۇلۇڭى <15 °). ئۇ تارقىتىلغان Bragg نۇر قايتۇرغۇچ (DBR) نى بىرلەشتۈرۈپ ، سىرتقى نۇر قايتۇرغۇچنىڭ ئېھتىياجىنى يوقىتىدۇ. ئۇ 3D سېزىش (يانفوننىڭ چىراي تونۇشى دېگەندەك) ، قىسقا مۇساپىلىك ئوپتىكىلىق خەۋەرلىشىش (سانلىق مەلۇمات مەركىزى) ۋە LiDAR قاتارلىقلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ.

3. كۋانت كاسكاد لازېر (QCL)

كۋانت ۋېللىس ئارىسىدىكى ئېلېكترونلارنىڭ كاساتلاشقان يۆتكىلىشىگە ئاساسەن ، دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئوتتۇرا ئىنفرا قىزىل نۇر ئارىلىقىنى (3-30 مىللىمېتىر) قاپلايدۇ ، نوپۇسنىڭ ئۆزگىرىشى ھاجەتسىز. فوتونلار ئۆز-ئارا ئۇلىنىش ئارقىلىق ھاسىل قىلىنغان بولۇپ ، ئادەتتە گاز سېزىش (CO₂ بايقاش) ، تېراخېرت تەسۋىر ھاسىل قىلىش ۋە مۇھىتنى نازارەت قىلىش قاتارلىق قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىشلىتىلىدۇ.

4. تەڭشىگىلى بولىدىغان لازېر

تەڭشىگىلى بولىدىغان لازېرنىڭ سىرتقى كاۋاك لايىھىسى (رېشاتكا / پىرىزما / MEMS ئەينىكى) دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنىڭ تەڭشىلىش دائىرىسىنى ± 50 nm غا يەتكۈزەلەيدۇ ، تار سىزىقلىق كەڭلىك (<100 kHz) ۋە يۇقىرى يان تەرەپتىكى رەت قىلىش نىسبىتى (> 50 dB). ئۇ ئادەتتە قويۇق دولقۇن ئۇزۇنلۇقى بۆلۈنمىسى كۆپەيتىش (DWDM) ئالاقىسى ، سپېكتېل ئانالىزى ۋە بىئولوگىيىلىك تەسۋىر ھاسىل قىلىش قاتارلىق قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىشلىتىلىدۇ. يېرىم ئۆتكۈزگۈچ لازېر ئالاقە لازېر ئۈسكۈنىلىرى ، رەقەملىك لازېر ساقلاش ئۈسكۈنىلىرى ، لازېر پىششىقلاپ ئىشلەش ئۈسكۈنىلىرى ، لازېرلىق بەلگە ۋە ئوراپ قاچىلاش ئۈسكۈنىلىرى ، لازېرلىق خەت بېسىش ۋە بېسىش ، لازېرلىق داۋالاش ئۈسكۈنىلىرى ، لازېر ئارىلىقى ۋە يىغىپ ساقلاش ئەسۋابلىرى ، كۆڭۈل ئېچىش ۋە مائارىپ ئۈچۈن لازېر ئەسۋابلىرى ۋە ئۈسكۈنىلىرى ، لازېر زاپچاسلىرى ۋە زاپچاسلىرى قاتارلىقلاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ. قوللىنىشچانلىقى كەڭ بولغانلىقتىن ، نۇرغۇنلىغان ماركا ۋە لازېر ئىشلەپچىقارغۇچىلار بار. تاللاش ئېلىپ بارغاندا ، ئۇ كونكرېت ئېھتىياج ۋە قوللىنىش ساھەسىنى ئاساس قىلىشى كېرەك. ئوخشىمىغان ئىشلەپچىقارغۇچىلارنىڭ ھەر خىل ساھەدە ئوخشىمىغان قوللىنىشچان پروگراممىلىرى بار ، ئىشلەپچىقارغۇچىلار ۋە لازېرلارنى تاللاش تۈرنىڭ ئەمەلىي قوللىنىش ساھەسىگە ئاساسەن ئېلىپ بېرىلىشى كېرەك.