امروزه فناوري ادوات نیمه هادی نقش بسزايي در زندگي بشر ايفا مي‌کنند. يکي از مشخصه‌هاي پيشرفت کشورهاي صنعتي، حصول دانش فني پيشرفته جهت توليد انبوه اين ادوات است. ادوات نیمه هادی طيف وسيعي از ادوات فعال (ديودها، ترانزيستورها و ... ) و غير فعال (مقاومت، خازن و سلف ) را دربر دارند که در نهايت يا به‌صورت مجزا استفاده مي‌شوند و يا در ساخت مدارهاي مجتمع به‌کار گرفته مي‌شوند. ادوات ميکروالکترونيک در صنايع دفاعي-تهاجمي، مهندسي پزشکي، علوم آزمايشگاهي، هوا-فضا، نفت، لوازم خانگي، اپتيکي، مخابرات، سينما، ژنتيک، صنايع دريايي، کامپيوتر، و... کاربرد دارند.
به استناد يکي از بندهاي سند چشم‌انداز بيست ساله‌ي جمهوري اسلامي ايران در افق 1404 هجري شمسي( جامعه‌ي ايراني: برخوردار از دانش پيشرفته، توانا در توليد علم و فناوري، متکي بر سهم برتر منابع انساني و سرمايه‌ي اجتماعي در توليد ملي) ؛ که در تاريخ 13 آبان 1382 توسط رهبر معظم انقلاب به سران قواي سه‌گانه ابلاغ شد، فناوري ميکروالکترونيک يکي از فناوري‌هايي است که دانش‌هاي پيشرفته‌اي (فيزیک نيمه هادي و لايه نازک) را در بر دارد و مي‌تواند پيشرفت و تعالي جامعه ايراني را تضمين کند. در صورت سرمايه‌گذاري مالي و معنوي در اين صنعت، نقش مهمي در حل مشکل اشتغال در کشورمان را مي‌تواند ايفا کند.
شرکت گسیل پرتو پارس سعی دارد با راه اندازی دستگاه‌هاي پيشرفته و بکار گیری کارشناسان خبره و دانش ارزشمند آنها، خط توليد انبوه برخی ادوات نيمه‌هادي را راه اندازی کند. از جمله ادواتی که در این شرکت در قدم اول بنای تولید آن گذاشته شده است دیودهای نیمه هادی و ادوات اپتوالکترونیک هستند.
یکی از این ادوات دیود سوپرلومینسانس (SLED یا SLD) منبع نوری نیمه هادی گسیل از لبه است که بر اساس پدیده سوپرلومینسانس کار می‌کند. در این قطعه توان بالا و درخشندگی لیزر دیودها با همدوسی کم دیودهای نوری متداول بهم آمیخته شده است. باند گسیل این قطعه دارای گستردگی nm5 الی nm100 است.
یک SLD در تشابه با لیزرها با توان گسیلی بالا و زاویه فضایی کم معرفی می‌شود. اما منابع نوری دارای باند گسترده و طول همدوسی کوتاهی هستند (همانند دیودهای نور گسیل LED). در سال‌های گذشته SLDهای توان بالا با پهنای باند وسیع ساخته شده‌اند.
خاصيت منحصر به فرد ديودهاي ابردرخشان، تركيب درخشندگي و توان خروجي شبيه ديود ليزر به همراه طيف نوري پهن مانند ديود نوري، است. اين تركيب امكان تهيه بهره نوري بسيار زياد و طيف بهره پهن در مواد ليزري نيمه هادي را فراهم مي‌كند.
در واقع در هر SLD ايده‌آل، موج رونده تقويت شده ديود ليزر با حذف بازتاب‌هاي دو انتهاي كانال فعال (كاواك) بهينه مي‌شود. در SLD ها دو باريكه متقابل ناشي از تقويت گسيل خودبخودي در طول ناحيه فعال در جهت‌هاي مخالف هم حركت مي‌كنند.
براي تعيين مشخصه‌هاي خروجي SLD شش پارامتر كليدي، استفاده مي‌شود كه عبارتند از: 1- توان خروجي 2-بهره نوري 3- پهناي باند طيف گسيل خودبخودي تقويت شده 4- مدولاسيون طيفي يا ريپل 5- طول همدوسي 5-كارآيي همدوسي.
جدول مشخصه‌های SLD
مقادیر نوعی |
1. | طول موج (µm) | 85/0 | 3/1 | 55/1 |
2. | توان نوری (mW) | 25 | 5 | 5 |
3. | بازدهی تزویج فیبر نوری (%) | 10 | 20 | 20 |
4. | توان نوری خروجی از فیبر نوری (mW) | 5/2 | 1 | 1 |
5. | پهنای طیفی (nm) | 15 | 30 | 50 |
6. | طول همدوسی (µm) | 50 | 50 | 50 |
7. | عمق مدولاسیون طیفی (%) | 20> | 20> | 20> |
8. | نسبت قطبیدگی (TE:TM) | 4:1 | 2:1 | 2:1 |
9. | جریان کارکرد (mA) | 80 | 200 | 200 |
طول موج‌های بلند SLD مانند µm3/1 و µm55/1 دارای مزایای دیگری از قبیل کاهش کمتر توان نور در انتشار و پاشندگی در فیبرها را نیز شامل می‌شوند. همچنین بهره کوپل شدن این SLDها به فیبرهای نوری بالا است.
معرفی مشخصات SLD با تعریف و چگونگی اندازهگیری آنها
parameter | definition | test system |
I/V | نمودار جریان کاری | power supply |
optical power | اندازه و بازه توان نوری | power meter |
- center wavelength - optical bandwidth - ripple (or modulation spectral) | ü λ ü ∆λ (FWHM) | OSA |
output Fiber | ü type ü length | |
PER (polarization extinction ratio) | PER=10 log (Pmax/Pmin) | PER meter |
operating temperature | | TEC or temperature chamber |
