ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာ၏လုပ်ဆောင်မှုနိယာမ

အလုပ်သဘောsemiconductor လေဆာ

ပထမဦးစွာ၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလေဆာများအတွက် ကန့်သတ်ချက်လိုအပ်ချက်များကို မိတ်ဆက်ထားပြီး အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါရှုထောင့်များ ပါဝင်သည်။
1. Photoelectric စွမ်းဆောင်မှု- မျိုးသုဉ်းခြင်းအချိုး၊ ရွေ့လျားနိုင်သော လိုင်းအနံနှင့် အခြားကန့်သတ်ချက်များ အပါအဝင်၊ အဆိုပါ ကန့်သတ်ချက်များသည် ဆက်သွယ်ရေးစနစ်များရှိ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေသည်။
2. ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ- တောက်ပသောအရွယ်အစားနှင့် စီစဉ်ဆောင်ရွက်မှု၊ ထုတ်ယူမှုအဆုံးသတ်သတ်မှတ်မှု၊ တပ်ဆင်မှုအရွယ်အစားနှင့် ကောက်ကြောင်းအရွယ်အစားကဲ့သို့။
3. လှိုင်းအလျား- ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာ၏ လှိုင်းအလျားအကွာအဝေးသည် 650 ~ 1650nm ဖြစ်ပြီး တိကျမှု မြင့်မားသည်။
4. Threshold current (Ith) နှင့် operating current (lop) : ဤဘောင်များသည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ လေဆာ၏ စတင်မှုအခြေအနေနှင့် အလုပ်လုပ်ပုံအခြေအနေကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။
5. ပါဝါနှင့်ဗို့အား- အလုပ်တွင်တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာ၏ပါဝါ၊ ဗို့အားနှင့်လျှပ်စီးကြောင်းကိုတိုင်းတာခြင်းဖြင့်၊ PV၊ PI နှင့် IV မျဉ်းကွေးများသည် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းဆောင်တာသွင်ပြင်လက္ခဏာများကိုနားလည်ရန် ရေးဆွဲနိုင်သည်။

အလုပ်သဘော
1. ရရှိနိုင်သောအခြေအနေများ- lasing ကြားခံ (တက်ကြွသောဒေသ) တွင် အားသွင်းသယ်ဆောင်သူများ၏ ပြောင်းပြန်လှန်ဖြန့်ဖြူးမှုကို တည်ထောင်ထားသည်။ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာတွင် အီလက်ထရွန်များ၏ စွမ်းအင်ကို ဆက်တိုက်နီးပါး စွမ်းအင်အဆင့်များဖြင့် ကိုယ်စားပြုသည်။ ထို့ကြောင့်၊ မြင့်မားသောစွမ်းအင်အခြေအနေရှိ conduction band ၏အောက်ခြေရှိ အီလက်ထရွန်အရေအတွက်သည် စွမ်းအင်နိမ့်သော band ဒေသနှစ်ခုကြားရှိ valence band ၏ထိပ်ရှိ အပေါက်အရေအတွက်ထက် များစွာကြီးမားရမည်ဖြစ်ပြီး၊ particle နံပါတ် ၎င်းကို homojunction သို့မဟုတ် heterojunction တွင် အပြုသဘောဆောင်သောဘက်လိုက်မှုကို အသုံးချပြီး အောက်စွမ်းအင် valence band မှ အီလက်ထရွန်များကို ပိုမိုမြင့်မားသော စွမ်းအင် conduction band သို့ လှုံ့ဆော်ရန်အတွက် လိုအပ်သော carriers များကို တက်ကြွသောအလွှာထဲသို့ ထိုးသွင်းခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။ ပြောင်းပြန်အမှုန်လူဦးရေအခြေအနေရှိ အီလက်ထရွန်အများအပြားသည် အပေါက်များနှင့် ပြန်လည်ပေါင်းစည်းသောအခါ၊ နှိုးဆွထုတ်လွှတ်မှု ဖြစ်ပေါ်သည်။
2. ပေါင်းစပ်ထားသော လှုံ့ဆော်ဓါတ်ရောင်ခြည်ကို အမှန်တကယ်ရရှိရန်အတွက်၊ နှိုးဆွသောရောင်ခြည်ကို လေဆာအလှုပ်အခတ်ဖြစ်စေရန်အတွက် optical resonator တွင် အကြိမ်ပေါင်းများစွာ ပြန်လည်ဖြည့်သွင်းရမည်ဖြစ်ပြီး၊ လေဆာ၏ resonator သည် ပုံမှန်အားဖြင့် semiconductor crystal ၏ မျက်နှာပြင်ကွဲထွက်မှုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားခြင်းဖြစ်သည်၊ မြင့်မားသောရောင်ပြန်ဟပ်မှုများစွာသော dielectric ဖလင်ဖြင့် အလင်း၏အဆုံးတွင် ချထားသော၊ ချောမွေ့သောမျက်နှာပြင်ကို အလင်းပြန်မှုလျှော့ချသည့်ဖလင်ဖြင့် ချထားသည်။ Fp cavity (Fabry-Perot cavity) semiconductor လေဆာအတွက်၊ crystal ၏ pn junction plane နှင့် perpendicular natural cleavage plane ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် FP cavity ကို အလွယ်တကူ တည်ဆောက်နိုင်ပါသည်။
(၃) တည်ငြိမ်သော oscillation ကိုဖန်တီးရန်အတွက်၊ လေဆာကြားခံသည် ပဲ့တင်သံကြောင့်ဖြစ်ပေါ်သော optical ဆုံးရှုံးမှုနှင့် လေဆာရောင်ခြည်ထွက်ပေါက်ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော လေဆာကြားခံအား လျော်ကြေးပေးရန် လုံလောက်သောအကျိုးအမြတ်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ရမည်ဖြစ်ပြီး၊ လိုင်နာရှိ အလင်းကွင်း။ ၎င်းတွင် လုံလောက်သော အားကောင်းသော လက်ရှိထိုးဆေးရှိရမည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ လုံလောက်သော အမှုန်အရေအတွက် ပြောင်းပြန်လှန်မှု ရှိရမည်၊ အမှုန်အရေအတွက် ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း၏ ဒီဂရီ မြင့်မားလေ၊ အမြတ်ပိုလေ၊ ဆိုလိုသည်မှာ လိုအပ်ချက်သည် အချို့သော လက်ရှိ တံခါးပေါက် အခြေအနေနှင့် ပြည့်မီရမည်ဖြစ်သည်။ လေဆာသည် သတ်မှတ်ချက်ဘောင်သို့ရောက်ရှိသောအခါ၊ တိကျသောလှိုင်းအလျားရှိသောအလင်းသည် အပေါက်အတွင်း ပဲ့တင်ထပ်ကာ ချဲ့ထွင်နိုင်ပြီး နောက်ဆုံးတွင် လေဆာနှင့် စဉ်ဆက်မပြတ်ထွက်ရှိမှုကို ပုံဖော်နိုင်သည်။

စွမ်းဆောင်ရည်လိုအပ်ချက်
1. Modulation bandwidth နှင့် rate- semiconductor လေဆာများနှင့် ၎င်းတို့၏ modulation technology သည် wireless optical communication အတွက် အရေးပါပြီး modulation bandwidth နှင့် rate တို့သည် ဆက်သွယ်ရေး အရည်အသွေးကို တိုက်ရိုက် သက်ရောက်မှုရှိပါသည်။ အတွင်းပိုင်း ပြုပြင်ထားသော လေဆာ (တိုက်ရိုက် modulated လေဆာ) သည် ၎င်း၏ မြန်နှုန်းမြင့် ဂီယာနှင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသောကြောင့် optical fiber ဆက်သွယ်ရေးတွင် မတူညီသောနယ်ပယ်များအတွက် သင့်လျော်သည်။
2. Spectral ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် မော်ဂျူလိန်လက္ခဏာများ- Semiconductor ဖြန့်ဝေထားသော တုံ့ပြန်ချက်လေဆာများ(DFB လေဆာ) optical fiber ဆက်သွယ်ရေးနှင့် space optical communication တို့တွင် အရေးကြီးသော အလင်းရင်းမြစ်ဖြစ်လာပြီး ၎င်းတို့၏ အလွန်ကောင်းမွန်သော ရောင်စဉ်တန်းသွင်ပြင်လက္ခဏာများနှင့် မော်ဂျူလာလက္ခဏာများ ကြောင့်ဖြစ်သည်။
3. ကုန်ကျစရိတ်နှင့် အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှု- တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလေဆာများသည် အကြီးစားထုတ်လုပ်မှုနှင့် အသုံးချမှုလိုအပ်ချက်များကို ပြည့်မီရန် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှု၏ အားသာချက်များ ရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။
4. ပါဝါသုံးစွဲမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှု- ဒေတာစင်တာများကဲ့သို့သော အပလီကေးရှင်းအခြေအနေများတွင်၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများသည် ပါဝါသုံးစွဲမှုနည်းပါးပြီး ရေရှည်တည်ငြိမ်သောလည်ပတ်မှုကိုသေချာစေရန်အတွက် မြင့်မားသောယုံကြည်စိတ်ချရမှု လိုအပ်ပါသည်။