Cilmi-baaristii ugu dambeysay ee ku saabsan laser-ka semiconductor-ka laba-midab leh
Laysaradaha saxanka Semiconductor (laaysaradaha SDL), oo sidoo kale loo yaqaan laysaradaha dusha sare ee daloolka dibadda ee toosan (VECSEL), ayaa soo jiitay dareen badan sannadihii ugu dambeeyay. Waxay isku daraysaa faa'iidooyinka helitaanka semiconductor iyo resonators-ka adag. Kaliya ma aha inay si wax ku ool ah u yareyso xaddidaadda aagga qiiqa ee taageerada hal-qaab ee laysaradaha semiconductor-ka caadiga ah, laakiin sidoo kale waxay leedahay naqshad bandgap semiconductor dabacsan iyo astaamo faa'iido badan oo walxo ah. Waxaa lagu arki karaa xaalado badan oo codsi ah, sida buuq yarlaysarka ballaca xariiqda cidhiidhiga ahwax soo saar, soo saarista garaaca wadnaha oo aad u gaaban oo soo noqnoqda, jiilka isku-dhafka ah ee heerka sare ah, iyo tignoolajiyada xiddigaha hagaha sodium, iwm. Iyadoo la horumarinayo tignoolajiyada, shuruudo sare ayaa la soo bandhigay si loo helo dabacsanaantiisa hirarka. Tusaale ahaan, ilo iftiin oo isku xiran oo laba-hir ah ayaa muujiyay qiimo codsi oo aad u sarreeya oo ku jira meelaha soo baxaya sida lidar-ka ka hortagga faragelinta, interferometry-ga holographic, isgaarsiinta kala-qaybinta hirarka, jiilka dhexe ee infrared ama terahertz, iyo shanlooyinka soo noqnoqda ee indhaha ee midabada badan leh. Sida loo gaaro iftiin dhalaalaya oo heer sare ah oo ku jira laysarka saxanka semiconductor-ka iyo si wax ku ool ah u xakameeya tartanka faa'iidada ee ka dhexeeya hirarka badan had iyo jeer waxay ahayd dhibaato cilmi baaris ah oo ku saabsan goobtan.
Dhawaan, midab laba-midab lehlaysarka semiconductor-kaKoox ka socota Shiinaha ayaa soo jeedisay naqshad jajab cusub si wax looga qabto caqabaddan. Iyada oo loo marayo cilmi-baaris qoto dheer oo tirakoob ah, waxay ogaadeen in si sax ah loo xakameeyo saameynta shaandhaynta ceelka quantum ee la xiriirta heerkulka iyo saameynta shaandhaynta microcavity semiconductor-ka la filayo inay gaarto xakameyn dabacsan oo ah helitaanka midab laba-midab leh. Iyada oo ku saleysan tan, kooxdu waxay si guul leh u naqshadeysay jajab dhalaalaya oo 960/1000 nm ah. Laser-kani wuxuu ku shaqeeyaa qaab aasaasi ah oo u dhow xadka kala-soocidda, iyadoo dhalaalka wax soo saarku uu gaarayo qiyaastii 310 MW/cm²sr.
Lakabka faa'iidada ee saxanka semiconductor-ka waa dhowr micrometer oo keliya, waxaana la sameeyaa microcavity-ga Fabry-Perot inta u dhaxaysa is-dhexgalka semiconductor-hawada iyo milicsiga Bragg ee hoose ee la qaybiyey. Iyadoo loo daaweynayo microcavity-ga semiconductor-ka sida shaandhada muuqaalka ee ku dhex jirta chip-ka ayaa wax ka beddeli doonta faa'iidada ceelka quantum-ka. Dhanka kale, saameynta shaandhaynta microcavity-ga iyo faa'iidada semiconductor-ka waxay leeyihiin heerar kala duwan oo leexashada heerkulka ah. Marka lagu daro xakamaynta heerkulka, beddelka iyo nidaaminta hirarka wax soo saarka ayaa la gaari karaa. Iyada oo lagu saleynayo sifooyinkan, kooxdu waxay xisaabisay oo dejisay heerka ugu sarreeya ee ceelka quantum-ka 950 nm heerkulka 300 K, iyadoo heerka leexashada heerkulka ee hirarka faa'iidada uu yahay qiyaastii 0.37 nm/K. Kadib, kooxdu waxay naqshadeysay qodobka xaddidaadda dhererka ee chip-ka iyadoo la adeegsanayo habka matrix-ka gudbinta, iyadoo hirarka ugu sarreeya ay yihiin qiyaastii 960 nm iyo 1000 nm siday u kala horreeyaan. Jilitaannada ayaa shaaca ka qaaday in heerka leexashada heerkulka uu ahaa 0.08 nm/K oo keliya. Iyadoo la adeegsanayo tiknoolajiyada kaydinta uumiga kiimikada birta-dabiiciga ah si loo kordhiyo koritaanka epitaxial iyo si joogto ah u hagaajinta habka koritaanka, jajabyada faa'iidada sare leh ayaa si guul leh loo sameeyay. Natiijooyinka cabbirka ee iftiinka sawir-qaadista ayaa si buuxda ula jaanqaadaya natiijooyinka jilitaanka. Si loo yareeyo culeyska kulaylka loona gaaro gudbinta awoodda sare, habka baakadaha jajabka semiconductor-dheeman ayaa si dheeraad ah loo horumariyay.
Ka dib markii ay dhammeeyeen baakadaha jajabka, kooxdu waxay sameeyeen qiimeyn dhammaystiran oo ku saabsan waxqabadkooda laysarka. Habka hawlgalka joogtada ah, iyagoo xakameynaya awoodda bamka ama heerkulka qolka kuleylka, hirarka qiiqa waxaa si dabacsan loogu hagaajin karaa inta u dhaxaysa 960 nm iyo 1000 nm. Marka awoodda bamka ay ku jirto meel gaar ah, laysarka wuxuu sidoo kale gaari karaa hawlgal laba-hir ah, iyadoo leh muddo hirar ah oo gaaraya ilaa 39.4 nm. Waqtigan xaadirka ah, awoodda hirarka joogtada ah ee ugu badan waxay gaartaa 3.8 W. Dhanka kale, laysarka wuxuu ku shaqeeyaa qaab aasaasi ah oo u dhow xadka kala-soocidda, iyadoo leh qodob tayo leh oo M² ah oo keliya 1.1 iyo dhalaal gaaraya qiyaastii 310 MW/cm²sr. Kooxdu waxay sidoo kale samaysay cilmi-baaris ku saabsan waxqabadka hirarka isku-dhafan eelaysarCalaamadda soo noqnoqoshada wadarta ayaa si guul leh loo arkay iyadoo la gelinayo kiristaalka indhaha ee aan tooska ahayn ee LiB₃O₅ godka resonant-ka, taasoo xaqiijinaysa isku-dubaridka hirarka laba-geesoodka ah.

Iyada oo loo marayo naqshaddan casriga ah ee jajabka, isku-darka dabiiciga ah ee shaandhaynta ceelka quantum iyo shaandhaynta microcavity ayaa la gaaray, taasoo saldhig u ah hirgelinta ilaha laysarka laba-midabka leh. Marka la eego tilmaamayaasha waxqabadka, laysarkan laba-midabka leh ee hal-chip wuxuu gaaraa dhalaal sare, dabacsanaan sare iyo wax soo saar sax ah oo iftiin coaxial ah. Iftiinkiisu wuxuu ku jiraa heerka caalamiga ah ee hadda jira ee laysarka semiconductor-ka laba-midabka leh ee hal-chip. Marka la eego codsiga wax ku oolka ah, guushan waxaa la filayaa inay si wax ku ool ah u xoojiso saxnaanta ogaanshaha iyo awoodda ka hortagga faragelinta ee lidar-ka badan ee ku jira deegaannada adag iyadoo la adeegsanayo dhalaalkiisa sare iyo astaamaha laba-midabka leh. Dhinaca shanlooyinka soo noqnoqda ee indhaha, wax soo saarkeeda laba-wareegga ee deggan waxay bixin kartaa taageero muhiim ah codsiyada sida cabbirka muuqaalka saxda ah iyo dareenka iftiinka ee xallinta sare leh.
Waqtiga boostada: Sebteembar-23-2025




