Faatasi ai ma le vave alualu i luma o tekinolosi optoelectronic, ua lautele le faaaogaina o le semiconductor lasers i vaega eseese e pei o fesootaiga, vailaau faafomai, gaosiga o alamanuia, ma LiDAR, ona o lo latou lelei tele, laititi le lapo'a, ma le faigofie o le modulation. O le fatu o lenei tekinolosi o lo'o i ai le gain medium, lea e matua taua tele. E avea o se"puna o le malosi"lea e mafai ai ona faʻaosofia le faʻasalalauga ma le gaosia o le laser, e fuafua ai le laser'le fa'atinoga, le umi o le galu, ma le gafatia e fa'aoga ai.
1. O le ā le Gain Medium?
E pei ona ta'u mai i le igoa, o le gain medium o se mea e maua ai le fa'ateleina o le malamalama. Pe a fa'aosofia e punaoa o le malosi mai fafo (e pei o le tuiina eletise po'o le pamuina o le malamalama), e fa'ateleina ai le malamalama e ala i le faiga o le fa'aosofia o le fa'asalalauina, ma o'o atu ai i le gaosiga o le laser.
I leisa semiconductor, o le gain medium e masani ona aofia ai le vaega galue i le PN junction, o lona tuufaatasiga o meafaitino, fausaga, ma metotia o le doping e aʻafia saʻo ai parakalafa autu e pei o le threshold current, emission wavelength, efficiency, ma uiga faʻavevela.
2. Meafaitino Masani e Maua ai le Gain i le Semiconductor Lasers
O semiconductors fa'aputuga III-V o mea e sili ona fa'aaogaina. O fa'ata'ita'iga masani e aofia ai:
①GaAs (Gallium Arsenide)
E talafeagai mo lasers o loʻo faʻasalalauina i le 850–980 nm le lautele, e faʻaaogaina lautele i fesoʻotaʻiga vaʻaia ma le lolomiina o le laser.
②InP (Indium Phosphide)
Fa'aaogaina mo le fa'asalalauina o le leo i le va o le 1.3 µm ma le 1.55 µm, e taua tele mo feso'ota'iga alava-optic.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
E mafai ona fetu'una'i a latou fatuga ina ia maua ai ni galu eseese, ma avea ai ma fa'avae mo mamanu o le laser e mafai ona fetu'una'i le umi o galu.
O nei mea e masani ona i ai ni fausaga tuusaʻo o le bandgap, ma avea ai ma mea e matua lelei tele i le toe tuufaatasia o le electron-hole faatasi ai ma le photon emission, e fetaui lelei mo le faaaogaina i le semiconductor laser gain medium.
3. Fa'agasologa o Fa'atulagaga o Gain
A o faagasolo pea tekinolosi gaosiga, ua suia foi fausaga o le gain i leser semiconductor mai homojunctions muamua i heterojunctions, ma faasolo atu ai i quantum well maualuluga ma quantum dot configurations.
①Feololo o le Gain Heterojunction
I le tuufaatasia o meafaitino semiconductor ma eseesega o bandgaps, e mafai ai ona faatapulaaina lelei avega ma photons i vaega atofaina, faaleleia atili ai le lelei o le gain ma faaitiitia ai le threshold current.
②Fausaga o Vaieli Kuantum
I le fa'aitiitia o le mafiafia o le vaega galue i le fua o le nanometa, e fa'atapula'aina ai eletise i itu e lua, ma fa'ateleina ai le lelei o le toe fa'afouina o le radiation. O lenei mea e mafua ai ni laser e maualalo le tafe o le eletise ma sili atu le mautu o le vevela.
③Fausaga o le Quantum Dot
I le fa'aaogaina o metotia fa'apotopoto e ia lava, e fausia ai ni nanostructures e leai ni vaega, ma maua ai ni tufatufaina manino o le tulaga o le malosi. O nei fausaga e ofoina atu ai ni uiga fa'aleleia atili o le gain ma le mautu o le wavelength, ma avea ai ma nofoaga autu mo su'esu'ega mo le isi tupulaga o le au lasers semiconductor maualuga.
4. O le ā e fuafua e le Gain Medium?
①Umi o le Galu e Fa'asalalauina
O le vaeluaga o le fusi o le meafaitino e fuafua ai le laser's wavelength. Mo se faʻataʻitaʻiga, e talafeagai le InGaAs mo lasers near-infrared, ae o le InGaN e faʻaaogaina mo lasers lanumoana poʻo violē.
②Lelei ma le Malosiaga
O le gaoioi o le avefeau ma le fua faatatau o le toe tuufaatasia e lē mafua mai i le radiation e aafia ai le lelei o le liua opitika i le eletise.
③Fa'atinoga Fa'avevela
E eseese auala e tali atu ai meafaitino i suiga o le vevela, ma e aʻafia ai le faʻatuatuaina o le laser i siosiomaga tau alamanuia ma le militeri.
④Tali atu i le Fa'asa'oga
E a'afia e le ala o le gain le laser'le saoasaoa o le tali atu, lea e taua tele i fesoʻotaʻiga saoasaoa tele.
5. Faaiuga
I le fausaga faigata o le semiconductor lasers, o le gain medium o lona "fatu" moni lava lea—E lē gata ina nafa ma le gaosia o le laser ae faʻapea foʻi ona aʻafia ai lona olaga atoa, mautu, ma tulaga faʻaoga. Mai le filifilia o meafaitino i le mamanu o le fausaga, mai le faʻatinoga lautele i faiga faʻamikroskopi, o alualu i luma uma i le auala e maua ai le eletise o loʻo faʻatinoina ai le tekonolosi laser agai i le faʻatinoga sili atu, faʻaoga lautele, ma suʻesuʻega loloto.
Faatasi ai ma le alualu i luma faifai pea i le faasaienisi o meafaitino ma tekinolosi nano-fabrication, o le a aumaia e le gain medium i le lumanai le susulu maualuga, lautele le ufiufi o le wavelength, ma fofo atamai o le laser.—tatala atu nisi avanoa mo le saienisi, alamanuia, ma sosaiete.
Taimi na lafoina ai: Iulai-17-2025