لیزر ڈایڈڈ پیرامیٹرز، اصول اور درخواستیں۔

سیمی کنڈکٹر لیزر ڈایڈس کے کام کرنے کا اصول نظریاتی طور پر گیس لیزرز جیسا ہی ہے۔
لیزر ڈایڈڈ بنیادی طور پر ایک سیمی کنڈکٹر ڈایڈڈ ہے۔ اس کے مطابق کہ آیا پی این جنکشن مواد ایک جیسا ہے، لیزر ڈائیوڈ کو ہوموجنکشن، سنگل ہیٹروجنکشن (SH)، ڈبل ہیٹروجنکشن (DH) اور کوانٹم ویل (QW) لیزر ڈایڈس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ کوانٹم ویل لیزر ڈائیوڈس میں کم تھریشولڈ کرنٹ اور زیادہ آؤٹ پٹ پاور کے فوائد ہیں، اور فی الحال مارکیٹ میں مرکزی دھارے کی مصنوعات ہیں۔ لیزر کے مقابلے میں، لیزر ڈایڈس میں اعلی کارکردگی، چھوٹے سائز اور لمبی زندگی کے فوائد ہیں۔ تاہم، ان کی آؤٹ پٹ پاور چھوٹی ہے (عام طور پر 2mW سے کم)، کمزور لکیریٹی، اور یک رنگی بہت اچھی نہیں ہے، جو کیبل ٹی وی سسٹمز میں ان کے اطلاق کو محدود کرتی ہے۔ بہت محدود، ملٹی چینل، اعلیٰ کارکردگی والے ینالاگ سگنلز منتقل نہیں کر سکتے۔ دو طرفہ آپٹیکل ریسیور کے بیک ہال ماڈیول میں، کوانٹم ویل لیزر ڈائیوڈس کو عام طور پر اپلنک ٹرانسمیشن کے لیے روشنی کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

لیزر ڈائیوڈ ایسنس
لیزر ڈایڈڈ بنیادی طور پر ایک سیمی کنڈکٹر ڈایڈڈ ہے۔ اس کے مطابق کہ آیا پی این جنکشن مواد ایک جیسا ہے، لیزر ڈائیوڈ کو ہوموجنکشن، سنگل ہیٹروجنکشن (SH)، ڈبل ہیٹروجنکشن (DH) اور کوانٹم ویل (QW) لیزر ڈایڈس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ کوانٹم ویل لیزر ڈائیوڈس میں کم تھریشولڈ کرنٹ اور زیادہ آؤٹ پٹ پاور کے فوائد ہیں، اور فی الحال مارکیٹ میں مرکزی دھارے کی مصنوعات ہیں۔ لیزر کے مقابلے میں، لیزر ڈایڈس میں اعلی کارکردگی، چھوٹے سائز اور لمبی زندگی کے فوائد ہیں۔ تاہم، ان کی آؤٹ پٹ پاور چھوٹی ہے (عام طور پر 2mW سے کم)، کمزور لکیریٹی، اور یک رنگی بہت اچھی نہیں ہے، جو کیبل ٹی وی سسٹمز میں ان کے اطلاق کو محدود کرتی ہے۔ بہت محدود، ملٹی چینل، اعلیٰ کارکردگی والے ینالاگ سگنلز منتقل نہیں کر سکتے۔ دو طرفہ آپٹیکل ریسیور کے بیک ہال ماڈیول میں، کوانٹم ویل لیزر ڈائیوڈس کو عام طور پر اپلنک ٹرانسمیشن کے لیے روشنی کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

سیمی کنڈکٹر لیزر ڈائیوڈ کا بنیادی ڈھانچہ جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ PN جنکشن پر کھڑے متوازی طیاروں کا ایک جوڑا ایک Fabry-Perot resonant cavity بناتا ہے۔ وہ سیمی کنڈکٹر کرسٹل یا پالش طیاروں کے کلیویج ہوائی جہاز ہو سکتے ہیں۔ باقی دو اطراف لیزر اثر کو مرکزی سمت کے علاوہ دیگر سمتوں میں ختم کرنے کے لیے نسبتاً کھردرے ہیں۔

مخصوص آپریشن میں، لیزر ڈایڈڈ کا PN جنکشن دو ڈوپڈ گیلیم آرسنائیڈ تہوں سے بنتا ہے۔ اس میں دو فلیٹ والے ڈھانچے ہیں، ایک سرے کے متوازی آئینہ دار (ایک انتہائی عکاس سطح) اور ایک جزوی طور پر عکاس۔ خارج ہونے والی روشنی کی طول موج بالکل جوڑ کی لمبائی سے متعلق ہے۔ جب PN جنکشن بیرونی وولٹیج کے ذریعہ سے متعصب ہوتا ہے تو، الیکٹران جنکشن سے گزرتے ہیں اور عام ڈایڈڈ کی طرح دوبارہ مل جاتے ہیں۔ جب الیکٹران سوراخوں کے ساتھ دوبارہ ملتے ہیں، تو فوٹون جاری ہوتے ہیں۔ یہ فوٹونز ایٹموں سے ٹکراتے ہیں، جس کی وجہ سے مزید فوٹونز خارج ہوتے ہیں۔ جیسے جیسے فارورڈ بائیس کرنٹ بڑھتا ہے، زیادہ الیکٹران کمی کے علاقے میں داخل ہوتے ہیں اور زیادہ فوٹان خارج ہونے کا سبب بنتے ہیں۔

عام طور پر استعمال ہونے والے دو لیزر ڈایڈس ہیں: ①PIN فوٹوڈیوڈ۔ جب یہ آپٹیکل پاور حاصل کرتا ہے اور فوٹوکورنٹ پیدا کرتا ہے، تو یہ کوانٹم شور لائے گا۔ ② برفانی تودہ فوٹوڈیوڈ۔ یہ اندرونی امپلیفیکیشن فراہم کرتا ہے اور PIN فوٹوڈیوڈ سے کہیں زیادہ منتقل کر سکتا ہے، لیکن اس میں زیادہ کوانٹم شور ہوتا ہے۔ ایک اچھا سگنل ٹو شور کا تناسب حاصل کرنے کے لیے، کم شور والا پری ایمپلیفائر اور ایک مین ایمپلیفائر کو فوٹو ڈیٹیکشن ڈیوائس کے پیچھے جوڑا جانا چاہیے۔

سیمی کنڈکٹر لیزر ڈایڈس کے عام طور پر استعمال ہونے والے پیرامیٹرز ہیں:
(1) طول موج: یعنی لیزر ٹیوب کی ورکنگ ویو لینتھ۔ فی الحال، لیزر ٹیوبوں کی طول موج جو فوٹو الیکٹرک سوئچ کے طور پر استعمال کی جا سکتی ہیں ان میں 635nm، 650nm، 670nm، 690nm، 780nm، 810nm، 860nm، 980nm، وغیرہ شامل ہیں۔

(2) تھریشولڈ کرنٹ Ith: یعنی وہ کرنٹ جس پر لیزر ٹیوب لیزر دولن پیدا کرنا شروع کرتی ہے۔ عام کم طاقت والی لیزر ٹیوبوں کے لیے، اس کی قیمت تقریباً دسیوں ملی ایمپیئرز ہے۔ تناؤ والے متعدد کوانٹم ویل ڈھانچے کے ساتھ لیزر ٹیوبوں کی دہلیز کرنٹ 10mA تک کم ہوسکتی ہے۔ مندرجہ ذیل.

(3) آپریٹنگ کرنٹ Iop: یعنی ڈرائیونگ کرنٹ جب لیزر ٹیوب ریٹیڈ آؤٹ پٹ پاور تک پہنچ جاتی ہے۔ یہ قدر لیزر ڈرائیونگ سرکٹ کو ڈیزائن اور ڈیبگ کرنے کے لیے اہم ہے۔

(4) عمودی ڈائیورجینس اینگل θ⊥: وہ زاویہ جس پر لیزر ڈائیوڈ کی چمکیلی پٹی PN جنکشن پر کھڑے سمت میں کھلتی ہے، عام طور پر تقریباً 15 ڈگری ~ 40 ڈگری۔

(5) افقی ڈائیورجنس اینگل θ∥: وہ زاویہ جس پر لیزر ڈائیوڈ کا برائٹ بینڈ PN جنکشن کے متوازی سمت میں کھلتا ہے، عام طور پر تقریباً 6 ڈگری ~ 10 ڈگری۔

(6) مانیٹرنگ کرنٹ آئی ایم: یعنی PIN ٹیوب میں کرنٹ بہتا ہے جب لیزر ٹیوب ریٹیڈ آؤٹ پٹ پاور پر ہو۔

حقیقی زندگی میں، لیزر ڈائیوڈ انفارمیشن سائنس کے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں، جیسے آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن، آپٹیکل ڈسک اسٹوریج، پرنٹنگ اور کاپی، اور میڈیکل کاسمیٹولوجی۔ مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے انتخاب کو اس کے اہم تکنیکی پیرامیٹرز کے ساتھ جوڑنے کی ضرورت ہے، جس میں طول موج، آؤٹ پٹ پاور، آپریٹنگ کرنٹ، آپریٹنگ وولٹیج وغیرہ شامل ہیں۔ لیزر ڈائیوڈز کم طاقت والے آپٹو الیکٹرانک آلات جیسے کمپیوٹرز اور پرنٹ پر آپٹیکل ڈسک ڈرائیوز میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ لیزر پرنٹرز میں سر

رابطے کی معلومات:

اگر آپ کے پاس کوئی آئیڈیا ہے تو بلا جھجھک ہم سے بات کریں۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ ہمارے گاہک کہاں ہیں اور ہماری ضروریات کیا ہیں، ہم اپنے صارفین کو اعلیٰ معیار، کم قیمتوں اور بہترین سروس فراہم کرنے کے اپنے مقصد کی پیروی کریں گے۔