Lazerler yapılarına göre sınıflandırılır: FP, DFB, DBR, QW, VCSEL FP: Fabry-Perot, DFB: dağıtılmış geri besleme, DBR: dağıtılmış Bragg reflektör, QW: kuantum kuyusu, VCSEL: dikey boşluklu yüzey yansıtmalı lazer.
(1) Fabry-Perot (FP) tipi lazer diyodu, epitaksiyel olarak büyütülmüş bir aktif katmandan ve aktif katmanın her iki yanında bir sınırlayıcı katmandan oluşur ve rezonans boşluğu, kristalin iki yarılma düzleminden ve aktif katmandan oluşur. N tipi olabilir, P tipi de olabilir. Bant aralığı farkından dolayı bir heterojonksiyon bariyerinin varlığından dolayı, aktif tabakaya enjekte edilen elektronlar ve delikler ince bir aktif tabaka içinde dağılamaz ve hapsedilemez, böylece küçük bir akım bile akarken, diğer tarafta fark edilmesi kolaydır. Öte yandan, dar bant aralıklı aktif katman, hapsetme katmanından daha büyük bir kırılma indisine sahiptir ve ışık, büyük bir faiz oranına sahip bir bölgede yoğunlaşmıştır, bu nedenle de aktif katmanla sınırlıdır. Aktif katmanda ters çatallanmayı oluşturan elektrik-F, iletim bandından valans bandına (veya safsızlık seviyesine) geçiş yaptığında, fotonlar deliklerle birleşerek fotonları yayarlar ve fotonlar iki ayrışmaya sahip bir boşlukta oluşurlar. yüzeyleri. İleri geri yansıma yayılımı, optik kazancı elde etmek için sürekli olarak geliştirilir. Optik kazanç, rezonans boşluğunun kaybından daha büyük olduğunda, lazer dışarı doğru yayılır. Lazer esasen uyarılmış yayan bir optik rezonans yükselticidir.
(2) Dağıtılmış geri besleme (DFB) lazer diyodu FP tipi lazer diyodu ile arasındaki temel fark, kavite aynasında toplu yansıma olmaması ve yansıtma mekanizmasının aktif alan dalga kılavuzu üzerindeki Bragg ızgarası tarafından sağlanmasıdır. memnun Bragg saçılma ilkesinin açıklığı. Ortamda ileri geri yansımasına izin verilir ve ortam bir popülasyon tersine çevrildiğinde ve kazanç eşik koşulunu karşıladığında lazer görünür. Bu tür bir yansıma mekanizması ince bir geri bildirim mekanizmasıdır, bu nedenle dağıtılmış geri besleme lazer diyotu adı verilir. Bragg ızgarasının frekans seçici işlevi nedeniyle, çok iyi tek renkliliğe ve yönlülüğe sahiptir; ayrıca ayna olarak bir kristal bölünme düzlemi kullanmadığı için entegre edilmesi daha kolaydır.
(3) Dağıtılmış Bragg (DBR) reflektör lazer diyodu DFB lazer diyodu ile arasındaki fark, periyodik kanalının aktif dalga kılavuzu yüzeyinde değil, aktif dalga kılavuzunun her iki tarafındaki pasif dalga kılavuzu üzerinde olmasıdır; Pasif bir periyodik oluklu dalga kılavuzu, bir Bragg aynası görevi görür. Kendiliğinden emisyon spektrumunda, yalnızca Bragg frekansına yakın ışık dalgaları etkili geri bildirim sağlayabilir. Aktif dalga kılavuzunun kazanç özellikleri ve pasif periyodik dalga kılavuzunun Bragg yansıması nedeniyle, yalnızca Bragg frekansına yakın ışık dalgası salınım koşulunu karşılayabilir ve böylece lazeri yayabilir.
(4) Kuantum Kuyusu (QW) Lazer Diyotları Aktif katmanın kalınlığı De Broglie dalga boyuna (λ 50 nm) düşürüldüğünde veya Bohr yarıçapı (1 ila 50 nm) ile karşılaştırıldığında, yarı iletkenin özellikleri şu şekildedir: esas. Değişiklikler, yarı iletken enerji bandı yapısı, taşıyıcı hareketlilik özellikleri yeni bir etkiye sahip olacak - kuantum etkisi, karşılık gelen potansiyel kuyu bir kuantum kuyusu olur. Üst kafes ve kuantum kuyusu yapısına sahip LD'ye kuantum kuyusu LD diyoruz. Taşıyıcı potansiyel kuyusu LD'ye sahip olmak, tek kuantum kuyusu (SQW) LD olarak adlandırılır ve n taşıyıcı potansiyel kuyusu ve (n+1) bariyeri olan kuantum kuyusu LD, çoklu ön şarj kuyusu (MQW) LD olarak adlandırılır. Kuantum kuyulu lazer diyodu, genel bir çift heteroeklem (DH) lazer diyodunun aktif katman kalınlığının (d) onlarca nanometre veya daha az yapıldığı bir yapıya sahiptir. Kuantum kuyusu lazer diyotları, düşük eşik akımı, yüksek sıcaklıkta çalışma, dar spektral çizgi genişliği ve yüksek modülasyon hızı gibi avantajlara sahiptir.
(5) Dikey boşluklu yüzey yayan lazer (VCSEL) Aktif bölgesi, iki sınırlandırma katmanı arasında yer alır ve bir çift heteroeklem (DH) konfigürasyonu oluşturur. Aktif bölgedeki enjeksiyon akımını sınırlamak için implantasyon akımı, gömülü fabrikasyon teknikleri vasıtasıyla dairesel bir aktif bölgede tamamen sınırlandırılır. Kavite uzunluğu, DH yapısının uzunlamasına uzunluğuna gömülür, genellikle 5 ~ 10 um'dir ve boşluğunun iki aynası artık kristalin bölünme düzlemi değildir ve bir aynası P tarafına yerleştirilmiştir (anahtar Diğeri aynanın tarafı N tarafına yerleştirilir (alt tabaka tarafı veya ışık çıkış tarafı) Yüksek ışık verimliliği, son derece düşük iş entalpisi, yüksek sıcaklık kararlılığı ve uzun hizmet ömrü avantajlarına sahiptir.
