କାର୍ଯ୍ୟ ସିଦ୍ଧାନ୍ତଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜର
ସର୍ବପ୍ରଥମେ, ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜର ପାଇଁ ପାରାମିଟର ଆବଶ୍ୟକତା ପ୍ରଚଳନ କରାଯାଇଛି, ମୁଖ୍ୟତଃ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଦିଗଗୁଡ଼ିକ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:
1. ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା: ବିଲୁପ୍ତି ଅନୁପାତ, ଗତିଶୀଳ ରେଖାପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପାରାମିଟର ସମେତ, ଏହି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ଯୋଗାଯୋଗ ପ୍ରଣାଳୀରେ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରଭାବିତ କରନ୍ତି।
2. ଗଠନାତ୍ମକ ପାରାମିଟର: ଯେପରିକି ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ଆକାର ଏବଂ ବ୍ୟବସ୍ଥା, ନିଷ୍କାସନ ଶେଷ ପରିଭାଷା, ସ୍ଥାପନ ଆକାର ଏବଂ ଆଉଟଲାଇନ୍ ଆକାର।
3. ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ: ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜରର ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ପରିସର 650~1650nm, ଏବଂ ସଠିକତା ଅଧିକ।
୪. ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ କରେଣ୍ଟ (Ith) ଏବଂ ଅପରେଟିଂ କରେଣ୍ଟ (lop) : ଏହି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜରର ଷ୍ଟାର୍ଟ-ଅପ୍ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟ ଅବସ୍ଥା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରନ୍ତି।
୫. ଶକ୍ତି ଏବଂ ଭୋଲଟେଜ: କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ସମୟରେ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜରର ଶକ୍ତି, ଭୋଲଟେଜ ଏବଂ କରେଣ୍ଟ ମାପ କରି, PV, PI ଏବଂ IV ବକ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ସେମାନଙ୍କର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ ଅଙ୍କନ କରାଯାଇପାରିବ।
କାର୍ଯ୍ୟ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ
1. ଲାଭ ସର୍ତ୍ତାବଳୀ: ଲେସିଂ ମାଧ୍ୟମ (ସକ୍ରିୟ ଅଞ୍ଚଳ) ରେ ଚାର୍ଜ ବାହକମାନଙ୍କର ଇନଭର୍ସନ ବିତରଣ ସ୍ଥାପିତ ହୋଇଛି। ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନଗୁଡ଼ିକର ଶକ୍ତି ପ୍ରାୟ ନିରନ୍ତର ଶକ୍ତି ସ୍ତରର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଏ। ତେଣୁ, କଣିକା ସଂଖ୍ୟାର ଇନଭର୍ସନ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଅବସ୍ଥାରେ ପରିବହନ ବ୍ୟାଣ୍ଡର ତଳ ଭାଗରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ସଂଖ୍ୟା ଦୁଇଟି ଶକ୍ତି ବ୍ୟାଣ୍ଡ କ୍ଷେତ୍ର ମଧ୍ୟରେ ନିମ୍ନ ଶକ୍ତି ଅବସ୍ଥାରେ ଭାଲେନ୍ସ ବ୍ୟାଣ୍ଡର ଉପର ଭାଗରେ ଥିବା ଗର୍ତ୍ତ ସଂଖ୍ୟା ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଅଧିକ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ। ଏହା ହୋମୋଜଙ୍କସନ କିମ୍ବା ହେଟେରୋଜଙ୍କସନରେ ଏକ ସକାରାତ୍ମକ ପକ୍ଷ ପ୍ରୟୋଗ କରି ଏବଂ ନିମ୍ନ ଶକ୍ତି ଭାଲେନ୍ସ ବ୍ୟାଣ୍ଡରୁ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ପରିବହନ ବ୍ୟାଣ୍ଡକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନଗୁଡ଼ିକୁ ଉତ୍ତେଜିତ କରିବା ପାଇଁ ସକ୍ରିୟ ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ ଆବଶ୍ୟକୀୟ ବାହକମାନଙ୍କୁ ଇନଜେକ୍ଟ କରି ହାସଲ କରାଯାଏ। ଯେତେବେଳେ ବିପରୀତ କଣିକା ଜନସଂଖ୍ୟା ଅବସ୍ଥାରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନଗୁଡ଼ିକ ଗାତ ସହିତ ପୁନଃମିଳନ କରନ୍ତି, ସେତେବେଳେ ଉତ୍ତେଜିତ ନିର୍ଗମନ ଘଟେ।
2. ପ୍ରକୃତରେ ସୁସଙ୍ଗତ ଉଲ୍ଲିତ ବିକିରଣ ପାଇବା ପାଇଁ, ଉଲ୍ଲିତ ବିକିରଣକୁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ରେଜୋନେଟରରେ ଅନେକ ଥର ଫିଡ୍ ବ୍ୟାକ୍ କରିବାକୁ ପଡିବ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଲେଜର ଦୋଳନ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଲେଜରର ରେଜୋନେଟର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସ୍ଫଟିକର ପ୍ରାକୃତିକ କ୍ଲିଭେଜ୍ ପୃଷ୍ଠ ଦ୍ୱାରା ଏକ ଦର୍ପଣ ଭାବରେ ଗଠିତ ହୁଏ, ସାଧାରଣତଃ ଆଲୋକର ଶେଷ ଭାଗରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିଫଳନ ବହୁସ୍ତରୀୟ ଡାଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଫିଲ୍ମ ସହିତ ପ୍ଲେଟେଡ୍ କରାଯାଏ, ଏବଂ ମସୃଣ ପୃଷ୍ଠକୁ ଏକ ହ୍ରାସିତ ପ୍ରତିଫଳନ ଫିଲ୍ମ ସହିତ ପ୍ଲେଟେଡ୍ କରାଯାଏ। Fp ଗହ୍ବର (ଫ୍ୟାବ୍ରି-ପେରୋଟ୍ ଗହ୍ବର) ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଲେଜର ପାଇଁ, ସ୍ଫଟିକର pn ଜଙ୍କସନ ପ୍ଲେନ୍ ସହିତ ଲମ୍ବ ଭାବରେ ପ୍ରାକୃତିକ କ୍ଲିଭେଜ୍ ପ୍ଲେନ୍ ବ୍ୟବହାର କରି FP ଗହ୍ବର ସହଜରେ ନିର୍ମାଣ କରାଯାଇପାରିବ।
(3) ଏକ ସ୍ଥିର ଦୋଳନ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ, ଲେଜର ମାଧ୍ୟମକୁ ରେଜୋନେଟର ଦ୍ୱାରା ହୋଇଥିବା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କ୍ଷତି ଏବଂ ଗହ୍ବର ପୃଷ୍ଠରୁ ଲେଜର ଆଉଟପୁଟ୍ ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥିବା କ୍ଷତିକୁ ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ବଡ଼ ଲାଭ ପ୍ରଦାନ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ, ଏବଂ ଗହ୍ବରରେ ଆଲୋକ କ୍ଷେତ୍ରକୁ ନିରନ୍ତର ବୃଦ୍ଧି କରିବାକୁ ପଡିବ। ଏଥିରେ ଏକ ଦୃଢ଼ କରେଣ୍ଟ ଇଞ୍ଜେକ୍ସନ ରହିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଅର୍ଥାତ୍, ଯଥେଷ୍ଟ କଣିକା ସଂଖ୍ୟା ଇନଭର୍ସନ ଅଛି, କଣିକା ସଂଖ୍ୟା ଇନଭର୍ସନର ଡିଗ୍ରୀ ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ଲାଭ ସେତେ ଅଧିକ ହେବ, ଅର୍ଥାତ୍, ଆବଶ୍ୟକତା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ କରେଣ୍ଟ ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡ ଅବସ୍ଥା ପୂରଣ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ଯେତେବେଳେ ଲେଜର ଥ୍ରେସହୋଲ୍ଡରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ, ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ସହିତ ଆଲୋକ ଗହ୍ବରରେ ପ୍ରତିଧ୍ୱନିତ ହୋଇପାରିବ ଏବଂ ପରିବର୍ଦ୍ଧିତ ହୋଇପାରିବ, ଏବଂ ଶେଷରେ ଏକ ଲେଜର ଏବଂ ନିରନ୍ତର ଆଉଟପୁଟ୍ ଗଠନ କରିପାରିବ।
କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଆବଶ୍ୟକତା
୧. ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଏବଂ ହାର: ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜର ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ତାରବିହୀନ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ, ଏବଂ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡୱିଡଥ୍ ଏବଂ ହାର ସିଧାସଳଖ ଯୋଗାଯୋଗ ଗୁଣବତ୍ତା ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ପକାଏ। ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ଲେଜର (ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ଭାବରେ ମଡ୍ୟୁଲେଟେଡ୍ ଲେଜର) ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଗତିର ପରିବହନ ଏବଂ କମ ମୂଲ୍ୟ ଯୋଗୁଁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଯୋଗାଯୋଗର ବିଭିନ୍ନ କ୍ଷେତ୍ର ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
2. ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାଲ୍ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଏବଂ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ: ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର୍ ବିତରିତ ଫିଡବ୍ୟାକ୍ ଲେଜର୍ (DFB ଲେଜର) ସେମାନଙ୍କର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ଗୁଣ ଏବଂ ମଡ୍ୟୁଲେସନ୍ ଗୁଣ ଯୋଗୁଁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର ଯୋଗାଯୋଗ ଏବଂ ସ୍ପେସ୍ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଯୋଗାଯୋଗରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ପାଲଟିଛି।
୩. ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନ: ବୃହତ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ଲେଜରଗୁଡ଼ିକର କମ ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ବହୁଳ ଉତ୍ପାଦନର ସୁବିଧା ଥିବା ଆବଶ୍ୟକ।
୪. ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା: ଡାଟା ସେଣ୍ଟର ଭଳି ପ୍ରୟୋଗ ପରିସ୍ଥିତିରେ, ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଲେଜରଗୁଡ଼ିକୁ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ କମ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ସେପ୍ଟେମ୍ବର-୧୯-୨୦୨୪