Le dul chun cinn tapa na teicneolaíochta optúlaictreonaí, tá léasair leathsheoltóra in úsáid go forleathan i réimsí éagsúla ar nós teileachumarsáide, leighis, próiseáil thionsclaíoch, agus LiDAR, a bhuíochas dá n-éifeachtúlacht ard, a méid dlúth, agus a n-éascaíocht modhnúcháin. I gcroílár na teicneolaíochta seo tá an meán gnóthachain, a bhfuil ról ríthábhachtach aige. Feidhmíonn sé mar an"foinse fuinnimh"a chuireann ar chumas astaíochtaí spreagtha agus giniúint léasair, ag cinneadh an léasair'feidhmíocht, tonnfhad, agus acmhainneacht iarratais.
1. Cad is Meán Gnóthachain ann?
Mar a thugann an t-ainm le fios, is ábhar é meán gnóthachain a sholáthraíonn aimpliú optúil. Nuair a spreagtar é le foinsí fuinnimh seachtracha (amhail instealladh leictreach nó caidéalú optúil), aimplíonn sé solas teagmhasach trí mheicníocht an astaíochta spreagtha, rud a fhágann aschur léasair.
I léasair leathsheoltóra, is gnách go mbíonn an meán gnóthachain comhdhéanta den réigiún gníomhach ag an acomhal PN, a mbíonn tionchar díreach ag a chomhdhéanamh ábhair, a struchtúr agus a mhodhanna dópála ar pharaiméadair thábhachtacha cosúil le sruth tairseach, tonnfhad astaíochta, éifeachtúlacht agus tréithe teirmeacha.
2. Ábhair Ghnóthachain Choitianta i Léasair Leathsheoltóra
Is iad leathsheoltóirí cumaisc III-V na hábhair ghnóthachain is coitianta a úsáidtear. I measc na samplaí tipiciúla tá:
①GaAs (Arsaníd Ghailliam)
Oiriúnach do léasair a astaíonn sa 850–Raon 980 nm, a úsáidtear go forleathan i gcumarsáid optúil agus i bpriontáil léasair.
②InP (Fosfíd Indiam)
Úsáidte le haghaidh astaíochta sna bandaí 1.3 µm agus 1.55 µm, ríthábhachtach do chumarsáid snáthoptaice.
③InGaAsP / AlGaAs / InGaN
Is féidir a gcomhdhéanamh a choigeartú chun tonnfhaid éagsúla a bhaint amach, rud a chruthaíonn bunús do dhearaí léasair tonnfhaid inchoigeartaithe.
De ghnáth, bíonn struchtúir bhearna banna díreacha ag na hábhair seo, rud a fhágann go bhfuil siad an-éifeachtach ag athchuingealú leictreon-poll le hastaíocht fótóin, rud atá oiriúnach lena n-úsáid i meán gnóthachain léasair leathsheoltóra.
3. Éabhlóid Struchtúr Gnóthachain
De réir mar a tháinig dul chun cinn ar theicneolaíochtaí monaraíochta, tá struchtúir ghnóthachain i léasair leathsheoltóra tar éis teacht chun cinn ó chomh-chomhairc luatha go heitrea-chomhairc, agus ina dhiaidh sin go cumraíochtaí tobair chandamach agus ponc chandamach chun cinn.
①Meánghnóthachan Heitreaghóideach
Trí ábhair leathsheoltóra le bearnaí banda éagsúla a chomhcheangal, is féidir iompróirí agus fótóin a theorannú go héifeachtach i réigiúin ainmnithe, rud a fheabhsaíonn éifeachtúlacht gnóthachain agus a laghdaíonn sruth tairsí.
②Struchtúir Tobair Chandamach
Trí thiús an réigiúin ghníomhaigh a laghdú go dtí an scála nanaiméadar, cuirtear leictreoin i ndá thoise, rud a mhéadaíonn éifeachtúlacht athchomhcheangail radaíochta go suntasach. Mar thoradh air sin, bíonn léasair le sruthanna tairsí níos ísle agus cobhsaíocht theirmeach níos fearr.
③Struchtúir Phonc Chandamach
Ag baint úsáide as teicnící féin-chomhthionóil, cruthaítear nanastruchtúir nial-thoiseacha, rud a sholáthraíonn dáiltí géara leibhéal fuinnimh. Cuireann na struchtúir seo tréithe gnóthachain fheabhsaithe agus cobhsaíocht tonnfhaid feabhsaithe ar fáil, rud a fhágann gur láthair taighde iad do léasair leathsheoltóra ardfheidhmíochta den chéad ghlúin eile.
4. Cad a Chinneann an Meán Gnóthachain?
①Tonnfhad Astaíochta
Cinneann bearna banda an ábhair an léasar'tonnfhad s. Mar shampla, tá InGaAs oiriúnach do léasair gar-infridhearg, agus úsáidtear InGaN do léasair ghorma nó vialait.
②Éifeachtúlacht & Cumhacht
Bíonn tionchar ag soghluaisteacht iompróra agus rátaí athchuingrithe neamh-radaíochta ar an éifeachtúlacht chomhshó optúil go leictreach.
③Feidhmíocht Theirmeach
Freagraíonn ábhair éagsúla d’athruithe teochta ar bhealaí éagsúla, rud a mbíonn tionchar acu ar iontaofacht an léasair i dtimpeallachtaí tionsclaíocha agus míleata.
④Freagra Modhnúcháin
Bíonn tionchar ag an meán gnóthachain ar an léasar'luas freagartha, rud atá ríthábhachtach in iarratais chumarsáide ardluais.
5. Conclúid
I struchtúr casta léasair leathsheoltóra, is é an meán gnóthachain a “chroí” i ndáiríre.—ní hamháin go bhfuil sé freagrach as an léasar a ghiniúint ach freisin as tionchar a imirt ar a shaolré, a chobhsaíocht agus a chásanna feidhme. Ó roghnú ábhar go dearadh struchtúrach, ó fheidhmíocht mhacrascópach go meicníochtaí micreascópacha, tá gach dul chun cinn i meán gnóthachain ag tiomáint teicneolaíocht léasair i dtreo feidhmíochta níos fearr, feidhmeanna níos leithne, agus taiscéalaíochta níos doimhne.
Le dul chun cinn leanúnach in eolaíocht ábhar agus i dteicneolaíocht nana-mhonaraithe, meastar go dtabharfaidh meán gnóthachain amach anseo gile níos airde, clúdach tonnfhaid níos leithne, agus réitigh léasair níos cliste.—ag scaoileadh níos mó deiseanna don eolaíocht, don tionscal agus don tsochaí.
Am an phoist: 17 Iúil 2025