စွမ်းအားမြင့် semiconductor လေဆာများ၏ အတိတ်နှင့် အနာဂတ်

စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပါဝါများ ဆက်လက်တိုးမြင့်လာသည်နှင့်အမျှ လေဆာဒိုင်အိုဒများသည် ရိုးရာနည်းပညာများကို ဆက်လက်အစားထိုးရန်၊ အရာများကို ကိုင်တွယ်ပုံပြောင်းလဲရန်နှင့် အရာသစ်များမွေးဖွားရန် လှုံ့ဆော်ပေးမည်ဖြစ်သည်။
အစဉ်အလာအားဖြင့်၊ နည်းပညာတိုးတက်မှုသည် တဖြည်းဖြည်း ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်ဟု စီးပွားရေးပညာရှင်များက ယုံကြည်ကြသည်။ မကြာသေးမီက လုပ်ငန်းသည် အဆက်ပြတ်သွားနိုင်သည့် အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသော ဆန်းသစ်တီထွင်မှုအပေါ် ပိုမိုအာရုံစိုက်လာခဲ့သည်။ ယေဘူယျရည်ရွယ်ချက်နည်းပညာများ (GPTs) ဟုခေါ်သော ဤတီထွင်ဆန်းသစ်မှုများသည် "စီးပွားရေး၏ရှုထောင့်များစွာအပေါ် ကြီးမားသောသက်ရောက်မှုရှိနိုင်သည့် နက်နဲသောစိတ်ကူးသစ်များ သို့မဟုတ် နည်းပညာများ" ဖြစ်သည်။ ယေဘူယျနည်းပညာသည် အများအားဖြင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရန် ဆယ်စုနှစ်များစွာ အချိန်ယူရပြီး ကြာကြာပင် ကုန်ထုတ်စွမ်းအား တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ ပထမတော့ သူတို့ ကောင်းကောင်းနားမလည်ဘူး။ နည်းပညာကို စီးပွားဖြစ်လုပ်ပြီးနောက်တွင်ပင် ထုတ်လုပ်မှုကို လက်ခံကျင့်သုံးရာတွင် ရေရှည်နောက်ကျကျန်ခဲ့သည်။ Integrated circuit များသည် ဥပမာကောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ထရန်စစ္စတာများကို 20 ရာစုအစောပိုင်းတွင် စတင်မိတ်ဆက်ခဲ့သော်လည်း ညနေပိုင်းအထိ တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုခဲ့ကြသည်။
Moore's Law ကို တည်ထောင်သူ တစ်ဦး ဖြစ်သည့် Gordon Moore မှ 1965 ခုနှစ်တွင် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများသည် "အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၏ လူကြိုက်များမှုကို ယူဆောင်လာပြီး ဤပညာရပ်ကို နယ်ပယ်သစ်များစွာသို့ တွန်းပို့ပေးမည်" ဟု 1965 ခုနှစ်တွင် ဟောကိန်းထုတ်ခဲ့သည်။ သူ၏ ရဲရင့်ပြီး မမျှော်လင့်ဘဲ တိကျသော ခန့်မှန်းချက်များ ရှိသော်လည်း၊ ကုန်ထုတ်စွမ်းအားနှင့် စီးပွားရေး တိုးတက်မှု မရရှိမီ ဆယ်စုနှစ်များစွာ စဉ်ဆက်မပြတ် တိုးတက်မှုကို ကြုံတွေ့ခဲ့ရသည်။
အလားတူ၊ ပါဝါမြင့်သော semiconductor လေဆာများ၏ သိသိသာသာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို နားလည်နိုင်စွမ်းမှာ အကန့်အသတ်ရှိသည်။ 1962 ခုနှစ်တွင် စက်မှုလုပ်ငန်းသည် အီလက်ထရွန်များကို လေဆာများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်းအား ပထမဆုံး သရုပ်ပြခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် အီလက်ထရွန်များကို အထွက်နှုန်းမြင့်မားသော လေဆာလုပ်ငန်းစဉ်များအဖြစ် ပြောင်းလဲခြင်းတွင် သိသာထင်ရှားသော တိုးတက်မှုများရရှိစေသည့် တိုးတက်မှုများစွာကို ဖြစ်ပေါ်စေခဲ့သည်။ ဤတိုးတက်မှုများသည် optical storage၊ optical networking နှင့် ကျယ်ပြန့်သော စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး applications များအပါအဝင် အရေးကြီးသော application များကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်ပါသည်။
ဤတိုးတက်မှုများနှင့် ၎င်းတို့ ထွန်းကားလာခဲ့သည့် များပြားလှသော တိုးတက်မှုများကို ပြန်လည်အမှတ်ရခြင်းဖြင့် စီးပွားရေးကဏ္ဍများစွာအပေါ် ပိုမိုကြီးမားကျယ်ပြန့်သော အကျိုးသက်ရောက်မှုများ ဖြစ်နိုင်ခြေကို မီးမောင်းထိုးပြခဲ့သည်။ အမှန်မှာ၊ စွမ်းအားမြင့် semiconductor လေဆာများ စဉ်ဆက်မပြတ် တိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ အရေးကြီးသော အသုံးချပရိုဂရမ်များ၏ နယ်ပယ်သည် တိုးမြင့်လာပြီး စီးပွားရေးတိုးတက်မှုအပေါ် လေးနက်သော အကျိုးသက်ရောက်မှုများ ရှိလာမည်ဖြစ်သည်။
စွမ်းအားမြင့် semiconductor လေဆာမှတ်တမ်း
1962 ခုနှစ် စက်တင်ဘာလ 16 ရက်နေ့တွင် General Electric ၏ Robert Hall မှ ဦးဆောင်သော အဖွဲ့သည် Galium arsenide (GaAs) semiconductors ၏ အနီအောက်ရောင်ခြည် ထုတ်လွှတ်မှုအား သရုပ်ပြခဲ့ပြီး ထူးဆန်းသော အနှောင့်အယှက်ပုံစံများ ရှိသည့် ပေါင်းစပ်မှုဟု အဓိပ္ပာယ်ရသော လေဆာ - ပထမ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ လေဆာ မွေးဖွားခဲ့သည်။ Hall သည် ထိုအချိန်က အလင်းထုတ်လွှတ်သော diodes များသည် အလွန်ထိရောက်မှုမရှိသောကြောင့် semiconductor လေဆာသည် "ရှည်လျားသောရိုက်ချက်" ဟုယူဆခဲ့သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ လွန်ခဲ့သည့် နှစ်နှစ်ခန့်က အတည်ပြုပြီးဖြစ်သည့် လေဆာရောင်ခြည်သည် "မှန်ဘီလူး" လိုအပ်သောကြောင့် ၎င်းနှင့်ပတ်သက်၍လည်း သံသယရှိခဲ့သည်။
1962 ခုနှစ် နွေရာသီတွင်၊ MIT Lincoln Laboratory မှ တီထွင်ထားသော ပိုမိုထိရောက်သော GaAs အလင်းထုတ်လွှတ်မှု diodes ကြောင့် အံ့အားသင့်ခဲ့ရကြောင်း Halle မှ ပြောကြားခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းတွင်၊ အရည်အသွေးမြင့် GaAs ပစ္စည်းအချို့ဖြင့် စမ်းသပ်နိုင်ခဲ့ပြီး GaAs ချစ်ပ်များ၏ အစွန်းများကို ပွတ်သပ်သည့်နည်းလမ်းကို ဖော်ထုတ်ရန်အတွက် အပျော်တမ်းနက္ခတ္တဗေဒပညာရှင်တစ်ဦးအနေဖြင့် ၎င်း၏အတွေ့အကြုံကို အသုံးပြု၍ အပေါက်တစ်ခုဖြစ်လာစေရန်အတွက် ကံကောင်းသည်ဟု ပြောကြားခဲ့သည်။
Hall ၏ အောင်မြင်သော သရုပ်ပြမှုသည် ဒေါင်လိုက် ဘောင်ခတ်ခြင်းထက် မျက်နှာပြင်တွင် ဓါတ်ရောင်ခြည် အပြန်ပြန်အလှန်လှန် ပေါက်ထွက်သည့် ဒီဇိုင်းကို အခြေခံထားသည်။ “ဒီအကြံအစည်ကို ဘယ်သူမှ ပေါ်မလာဘူး” ဟု ကျိုးနွံစွာပြောသည်။ တကယ်တော့ Hall ၏ ဒီဇိုင်းသည် waveguide မှဖွဲ့စည်းထားသော semiconductor material သည် တစ်ချိန်တည်းတွင် bipolar carriers များကို ကန့်သတ်နိုင်စွမ်းရှိသောကြောင့် ကံကောင်းသောတိုက်ဆိုင်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ မဟုတ်ပါက၊ semiconductor လေဆာကို နားလည်ရန် မဖြစ်နိုင်ပါ။ ထပ်တူထပ်မျှသော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့်၊ ဖိုတွန်များကို သယ်ဆောင်သူများနှင့် ထပ်နေစေရန် slab waveguide ကို ဖန်တီးနိုင်သည်။
General Electric တွင် ဤပဏာမဆန္ဒပြပွဲများသည် ကြီးမားသော အောင်မြင်မှုများဖြစ်သည်။ သို့သော် ဤလေဆာများသည် လက်တွေ့ကျသောကိရိယာများနှင့် ဝေးကွာသည်။ ပါဝါမြင့်သော ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများ မွေးဖွားခြင်းကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် မတူညီသောနည်းပညာများကို ပေါင်းစပ်ခြင်းသဘောပေါက်ရပါမည်။ အဓိကနည်းပညာဆန်းသစ်တီထွင်မှုများသည် တိုက်ရိုက် bandgap semiconductor ပစ္စည်းများနှင့် crystal ကြီးထွားမှုနည်းပညာများကို နားလည်ခြင်းဖြင့် စတင်ခဲ့သည်။
နောက်ပိုင်းတိုးတက်မှုများတွင် double heterojunction လေဆာများတီထွင်မှုနှင့် quantum well လေဆာများ၏နောက်ဆက်တွဲတိုးတက်မှုများပါဝင်သည်။ အဆိုပါ ပင်မနည်းပညာများကို ပိုမိုမြှင့်တင်ရန် သော့ချက်မှာ ထိရောက်မှု မြှင့်တင်ခြင်းနှင့် ပိုးဝင်ခြင်း ၊ အပူကို စွန့်ထုတ်ခြင်းနှင့် ထုပ်ပိုးခြင်းဆိုင်ရာ နည်းပညာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ခြင်းတို့တွင် တည်ရှိသည်။
တောက်ပမှု
လွန်ခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်အနည်းငယ်အတွင်း ဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်ရာတိုးတက်မှုများကို ယူဆောင်လာခဲ့သည်။ အထူးသဖြင့်၊ တောက်ပမှုတိုးတက်မှုသည်အလွန်ကောင်းမွန်သည်။ 1985 ခုနှစ်တွင် ခေတ်မီသော ပါဝါမြင့် semiconductor လေဆာသည် 105 micron core fiber သို့ ပါဝါ 105 milliwatts ကို ပေါင်းစပ်နိုင်ခဲ့သည်။ အဆင့်မြင့်ဆုံး ပါဝါတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာများသည် လှိုင်းအလျားတစ်ခုတည်းဖြင့် 105-micron ဖိုက်ဘာ 250 watts ကျော် ထုတ်လုပ်နိုင်သည် - ရှစ်နှစ်လျှင် 10 ဆတိုးလာသည်။

Moore သည် "ပေါင်းစပ်ဆားကစ်သို့ နောက်ထပ်အစိတ်အပိုင်းများကို ပြုပြင်ခြင်း" ဟု စိတ်ကူးခဲ့သည် - ထို့နောက်၊ chip တစ်ခုလျှင် transistor အရေအတွက်သည် 7 နှစ်လျှင် 10 ဆတိုးလာသည်။ တိုက်ဆိုင်စွာပင်၊ ပါဝါမြင့်သော ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများသည် အလားတူ ထပ်ကိန်းနှုန်းများဖြင့် ဖိုက်ဘာထဲသို့ ဖိုတွန်များ ပိုမိုထည့်ဝင်သည် (ပုံ ၁ ကိုကြည့်ပါ)။

ပုံ 1. ပါဝါမြင့် semiconductor လေဆာများ၏ တောက်ပမှုနှင့် Moore ၏ ဥပဒေနှင့် နှိုင်းယှဉ်ချက်
စွမ်းအားမြင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လေဆာများ၏ တောက်ပမှု တိုးတက်မှုသည် ကြိုမမြင်နိုင်သော နည်းပညာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ဤလမ်းကြောင်း၏ဆက်သွားခြင်းသည် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုပိုမိုလိုအပ်သော်လည်း၊ semiconductor လေဆာနည်းပညာ၏ ဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် ပြီးမြောက်ရန် ဝေးသေးသည်ဟု ယုံကြည်ရန် အကြောင်းပြချက်ရှိပါသည်။ လူသိများသော ရူပဗေဒသည် စဉ်ဆက်မပြတ်နည်းပညာဆိုင်ရာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုမှတစ်ဆင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပိုမိုတိုးတက်စေနိုင်သည်။
ဥပမာအားဖြင့်၊ ကွမ်တမ်အစက်ရရှိသည့်မီဒီယာသည် လက်ရှိ ကွမ်တမ်ရေတွင်းသုံးကိရိယာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ထိရောက်မှု သိသိသာသာ တိုးလာနိုင်သည်။ Slow axis brightness သည် ပြင်းအား တိုးတက်မှု အလားအလာ နောက်တစ်ခု ပေးသည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သော အပူနှင့် ချဲ့ထွင်မှု ကိုက်ညီမှုရှိသော ထုပ်ပိုးပစ္စည်းများ အသစ်သည် စဉ်ဆက်မပြတ် ပါဝါချိန်ညှိမှုနှင့် ရိုးရှင်းသော အပူစီမံခန့်ခွဲမှုအတွက် လိုအပ်သော မြှင့်တင်မှုများကို ပံ့ပိုးပေးမည်ဖြစ်သည်။ ဤသော့ချက်တိုးတက်မှုများသည် လာမည့်ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း စွမ်းအားမြင့် semiconductor လေဆာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် လမ်းပြမြေပုံကို ပံ့ပိုးပေးမည်ဖြစ်သည်။
Diode-pumped solid-state နှင့် fiber လေဆာများ
ပါဝါမြင့်သော semiconductor လေဆာများတွင် တိုးတက်မှုများက ရေအောက်လေဆာနည်းပညာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာစေသည်။ အောက်ပိုင်းလေဆာနည်းပညာများတွင်၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများကို ညစ်ပတ်သောပုံဆောင်ခဲများ (diode-pumped solid-state လေဆာများ) သို့မဟုတ် doped fibers (ဖိုက်ဘာလေဆာများ) ကို လှုံ့ဆော်ရန် အသုံးပြုကြသည်။
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများသည် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားပြီး ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော လေဆာစွမ်းအင်ကို ပေးစွမ်းသော်လည်း၊ ၎င်းတို့သည် စွမ်းအင်ကို သိုလှောင်မထားသည့်အပြင် ၎င်းတို့၏ တောက်ပမှုကို ကန့်သတ်ချက်နှစ်ခုရှိသည်။ အခြေခံအားဖြင့် ဤလေဆာနှစ်ခုကို အပလီကေးရှင်းများစွာအတွက် အသုံးပြုရန် လိုအပ်သည်- တစ်ခုမှာ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား လေဆာထုတ်လွှတ်မှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန်နှင့် နောက်တစ်ခုသည် လေဆာထုတ်လွှတ်မှု၏ တောက်ပမှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် ဖြစ်သည်။
Diode-pumped solid-state လေဆာများ။ 1980 ခုနှစ်နှောင်းပိုင်းတွင်၊ Solid-state လေဆာများကိုစုပ်ယူရန်အတွက် semiconductor လေဆာများအသုံးပြုခြင်းသည် စီးပွားရေးဆိုင်ရာအသုံးချမှုများတွင်ရေပန်းစားလာခဲ့သည်။ Diode-pumped solid-state လေဆာ (DPSSL) သည် အပူစီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်များ (အဓိကအားဖြင့် ပြန်လည်လည်ပတ်နေသော အအေးခံစက်များ) ၏ အရွယ်အစားနှင့် ရှုပ်ထွေးမှုကို အလွန်လျှော့ချပြီး solid-state လေဆာပုံဆောင်ခဲများကို စုပ်ယူရန်အတွက် သမိုင်းကြောင်းအရ ပေါင်းစပ်ထားသော မော်ဂျူးများကို ရယူပါ။
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများ၏ လှိုင်းအလျားများကို အစိုင်အခဲ-စတိတ်လေဆာရရှိမှုကြားခံ၏ ရောင်စဉ်တန်း စုပ်ယူမှုဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ထပ်နေသည့်အပေါ် အခြေခံ၍ ရွေးချယ်ထားသည်။ arc မီးချောင်း၏ wide-band emission spectrum နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက heat load သည် အလွန်လျော့ကျသွားပါသည်။ 1064 nm ဂျာမနီယမ်အခြေခံလေဆာများ၏ရေပန်းစားမှုကြောင့် 808 nm ပန့်လှိုင်းအလျားသည် နှစ် 20 ကျော်ကြာ semiconductor လေဆာများတွင် အကြီးဆုံးလှိုင်းအလျားဖြစ်လာသည်။
multimode semiconductor လေဆာများ၏တောက်ပမှုနှင့် 2000 ခုနှစ်အလယ်ပိုင်းတွင် အသံအတိုးအကျယ် Bragg gratings (VBGs) ဖြင့် ကျဉ်းမြောင်းသော ထုတ်လွှတ်သည့်လိုင်းအကျယ်ကို တည်ငြိမ်အောင်လုပ်ဆောင်နိုင်မှုနှင့်အတူ၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော diode pumping efficiency ဒုတိယမျိုးဆက်ကို ရရှိခဲ့ပါသည်။ 880 nm ဝန်းကျင်တွင် စုပ်ယူမှုအားနည်းပြီး ကျဉ်းမြောင်းသော အသွင်အပြင်များသည် တောက်ပမှုမြင့်မားသော ပန့်ဒိုင်အိုဒိတ်များအတွက် ပူသောနေရာများဖြစ်လာသည်။ ဤ diodes များသည် ရောင်စဉ်တန်းတည်ငြိမ်မှုကို ရရှိနိုင်သည်။ စွမ်းဆောင်ရည်ပိုမြင့်သော လေဆာများသည် ဆီလီကွန်ရှိ လေဆာ၏အထက်အဆင့် 4F3/2 ကို တိုက်ရိုက်လှုံ့ဆော်နိုင်ပြီး ကွမ်တမ်ချို့ယွင်းချက်များကို လျှော့ချကာ အပူမှန်ဘီလူးများဖြင့် ကန့်သတ်ထားသည့် ပိုမြင့်သောအခြေခံမုဒ်များကို ထုတ်ယူမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည်။
2010 ခုနှစ်အစတွင်၊ single-cross-mode 1064nm လေဆာနှင့် မြင်နိုင်သော နှင့် ခရမ်းလွန်ကြိုးဝိုင်းများတွင် လည်ပတ်နေသော ဆက်စပ်နေသော ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲခြင်းလေဆာများ၏ စွမ်းအားမြင့်စကေးချဲ့ခြင်းလမ်းကြောင်းကို ကျွန်ုပ်တို့တွေ့မြင်ရပါသည်။ Nd:YAG နှင့် Nd:YVO4 ၏ မြင့်မားသော စွမ်းအင်အခြေအနေ သက်တမ်းကြောင့် ဤ DPSSL Q switching လုပ်ဆောင်ချက်များသည် မြင့်မားသော pulse စွမ်းအင်နှင့် peak power ကို ပေးစွမ်းပြီး ၎င်းတို့အား ablative material processing နှင့် high precision micromachining applications များအတွက် စံပြဖြစ်စေပါသည်။
fiber-optic လေဆာ။ ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် စွမ်းအားမြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာများ၏ တောက်ပမှုကို ပြောင်းလဲရန် ပိုမိုထိရောက်သောနည်းလမ်းကို ပေးစွမ်းသည်။ wavelength-multiplexed optics သည် အလင်းနည်းသော semiconductor လေဆာအား ပိုမိုတောက်ပသော semiconductor လေဆာအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲနိုင်သော်လည်း ၎င်းသည် တိုးမြှင့်ထားသော spectral width နှင့် optomechanical complexity တို့ကို အသုံးပြုသည်။ ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် photometric အဖြစ်ပြောင်းလဲခြင်းတွင်အထူးထိရောက်ကြောင်းပြသခဲ့သည်။
1990 ခုနှစ်များတွင် စတင်မိတ်ဆက်ခဲ့သည့် နှစ်ထပ်မျှင်များသည် multimode cladding ဖြင့်ဝန်းရံထားသော single-mode ဖိုင်ဘာများကိုအသုံးပြု၍ စွမ်းအားမြင့်၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော multimode semiconductor-pumped လေဆာများကို ဖိုင်ဘာထဲသို့ထိရောက်စွာထိုးသွင်းနိုင်စေရန်၊ ပိုမိုချွေတာသောနည်းလမ်းကိုဖန်တီးပေးပါသည်။ စွမ်းအားမြင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာသည် ပိုမိုတောက်ပသောလေဆာအဖြစ်သို့။ ytterbium (Yb) doped အမျှင်များအတွက်၊ ပန့်သည် 915 nm တွင် ဗဟိုပြုထားသော ကျယ်ပြန့်သောစုပ်ယူမှုကို လှုံ့ဆော်ပေးသည် သို့မဟုတ် 976 nm ပတ်လည်ရှိ ကျဉ်းမြောင်းသော တီးဝိုင်းအင်္ဂါရပ်ကို လှုံ့ဆော်ပေးသည်။ စုပ်စက်သည် ဖိုက်ဘာလေဆာ၏ ရှည်လျားသောလှိုင်းအလျားသို့ ချဉ်းကပ်လာသည်နှင့်အမျှ ကွမ်တမ်ချို့ယွင်းချက်ဟုခေါ်သော ချို့ယွင်းချက်များ လျော့နည်းသွားကာ ထိရောက်မှုကို အမြင့်ဆုံးဖြစ်စေပြီး အပူပျံ့သွားသည့်ပမာဏကို လျော့နည်းစေသည်။
ဖိုက်ဘာလေဆာများနှင့် diode-pumped solid-state လေဆာများသည် diode လေဆာတောက်ပမှုတိုးတက်မှုအပေါ်မှီခိုသည်။ ယေဘုယျအားဖြင့်၊ Diode လေဆာများ၏ တောက်ပမှု ဆက်လက် တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းတို့စုပ်ထုတ်သည့် လေဆာပါဝါ အချိုးအစားမှာလည်း တိုးလာပါသည်။ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများ၏ တောက်ပမှု တိုးလာခြင်းသည် ပိုမိုထိရောက်သော တောက်ပမှုကို ပြောင်းလဲပေးသည်။
ကျွန်ုပ်တို့ မျှော်လင့်ထားသည့်အတိုင်း၊ spatial နှင့် spectral brightness သည် အနာဂတ်စနစ်များအတွက် လိုအပ်မည်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် solid-state လေဆာများတွင် ကျဉ်းမြောင်းသောစုပ်ယူမှုလက္ခဏာများဖြင့် ကွမ်တမ်ချို့ယွင်းချက်ကိုစုပ်ယူနိုင်စေမည့် spatial နှင့် spectral brightness တို့ကို direct semiconductor laser applications များအတွက် dense wavelength multiplexing ဖြင့်လုပ်ဆောင်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ အစီအစဥ်ဖြစ်နိုင်သည်။
စျေးကွက်နှင့်လျှောက်လွှာ
ပါဝါမြင့်သော semiconductor လေဆာများ တီထွင်မှုသည် အရေးကြီးသော အသုံးချပရိုဂရမ်များစွာကို ဖြစ်ပေါ်လာစေခဲ့သည်။ ဤလေဆာများသည် သမားရိုးကျနည်းပညာများစွာကို အစားထိုးခဲ့ပြီး ထုတ်ကုန်အမျိုးအစားအသစ်များကို အကောင်အထည်ဖော်ခဲ့သည်။
ဆယ်စုနှစ်တစ်ခုလျှင် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည် 10 ဆ တိုးလာခြင်းဖြင့် စွမ်းအားမြင့် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လေဆာများသည် ဈေးကွက်၏ ပုံမှန်လည်ပတ်မှုကို မှန်းဆမရသော နည်းလမ်းများဖြင့် အနှောင့်အယှက်ပေးသည်။ အနာဂတ်အပလီကေးရှင်းများကို တိကျစွာခန့်မှန်းရန် ခက်ခဲသော်လည်း၊ လွန်ခဲ့သည့်ဆယ်စုနှစ်သုံးခု၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသမိုင်းကို ပြန်လည်သုံးသပ်ပြီး လာမည့်ဆယ်စုနှစ်အတွင်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် မူဘောင်ဖြစ်နိုင်ချေများကို ပေးဆောင်ရန် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။ (ပုံ 2 ကိုကြည့်ပါ)။

ပုံ 2။ ပါဝါမြင့်သော တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ လေဆာရောင်ခြည် လောင်စာဆီ အသုံးချမှု (စံနှုန်းသတ်မှတ်ခြင်း ကုန်ကျစရိတ် ဝပ်အလင်းနှုန်း)
1980 ခုနှစ်များ- Optical Storage နှင့် ကနဦး အထူးသီးသန့် အသုံးချပရိုဂရမ်များ။ Optical storage သည် semiconductor လေဆာလုပ်ငန်းတွင် ပထမဆုံး အကြီးစား application ဖြစ်သည်။ Hall သည် အနီအောက်ရောင်ခြည်သုံး တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာကို ပထမဆုံးပြသပြီးနောက် မကြာမီတွင် General Electrics Nick Holonyak သည်လည်း ပထမဆုံးမြင်ရသော အနီရောင် semiconductor လေဆာကို ပြသခဲ့သည်။ အနှစ်နှစ်ဆယ်ကြာပြီးနောက်၊ Compact discs (CDs) များကို ဈေးကွက်သို့ မိတ်ဆက်ခဲ့ပြီး၊ နောက်တွင် optical storage market ဖြင့် မိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။
ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာနည်းပညာ၏ စဉ်ဆက်မပြတ်ဆန်းသစ်တီထွင်မှုသည် ဒစ်ဂျစ်တယ်စွယ်စုံသုံးအပြား (DVD) နှင့် Blu-ray Disc (BD) ကဲ့သို့သော အလင်းသိုလှောင်မှုနည်းပညာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာစေသည်။ ၎င်းသည် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများအတွက် ပထမဆုံးသော စျေးကွက်ကြီးဖြစ်သည်၊ သို့သော် ယေဘုယျအားဖြင့် အနည်းငယ်မျှသာသော ပါဝါအဆင့်များသည် အပူပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာအသုံးချပရိုဂရမ်များနှင့် ရွေးချယ်ထားသော အာကာသယာဉ်နှင့် ကာကွယ်ရေးဆိုင်ရာ အသုံးချပရိုဂရမ်များကဲ့သို့သော သေးငယ်သောစျေးကွက်များတွင် အခြားအပလီကေးရှင်းများကို ကန့်သတ်ထားသည်။
1990 ခုနှစ်များ- Optical networks များ လွှမ်းမိုးနေပါသည်။ 1990 ခုနှစ်များတွင်၊ semiconductor လေဆာများသည် ဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်များအတွက် သော့ချက်ဖြစ်လာခဲ့သည်။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းလေဆာများကို fiber optic ကွန်ရက်များပေါ်တွင် အချက်ပြမှုများကို ပို့လွှတ်ရန်အတွက် အသုံးပြုသော်လည်း၊ optical amplifiers အတွက် ပါဝါမြင့်သော single mode pump လေဆာများသည် optical network ၏စကေးကိုရရှိရန်နှင့် အင်တာနက်ဒေတာကြီးထွားမှုကို အမှန်တကယ်အထောက်အကူပြုရန်အတွက် အရေးကြီးပါသည်။
၎င်းမှယူဆောင်လာသည့် တယ်လီကွန်မြူနီကေးရှင်းလုပ်ငန်းကြီးသည် ကျယ်ပြန့်လာကာ ပါဝါမြင့်မားသော ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာစက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ပထမဆုံးရှေ့ဆောင်တစ်ဦးဖြစ်သော Spectra Diode Labs (SDL) ကို နမူနာယူခဲ့သည်။ SDL သည် 1983 ခုနှစ်တွင် စတင်တည်ထောင်ခဲ့ပြီး Newport Group ၏ လေဆာအမှတ်တံဆိပ် Spectra-Physics နှင့် Xerox တို့ကြား ဖက်စပ်လုပ်ငန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ စျေးကွက်အရင်းအနှီးခန့်မှန်းခြေအားဖြင့်ဒေါ်လာသန်း 100 ဖြင့် 1995 ခုနှစ်တွင်စတင်ခဲ့သည်။ ငါးနှစ်အကြာတွင် SDL ကို JDSU သို့ ဒေါ်လာ ၄၀ ဘီလီယံကျော်ဖြင့် တယ်လီကွန်းလုပ်ငန်းသမိုင်းတွင် အကြီးမားဆုံးနည်းပညာဝယ်ယူမှုတစ်ခုဖြစ်သည့် တယ်လီကွန်းလုပ်ငန်းအထွတ်အထိပ်ကာလတွင် ရောင်းချခဲ့သည်။ များမကြာမီတွင်၊ ဆက်သွယ်ရေးပူဖောင်းသည် ပေါက်ကွဲပြီး အရင်းအနှီးဒေါ်လာ ထရီလီယံပေါင်းများစွာကို ပျက်စီးစေခဲ့ပြီး ယခုအခါ သမိုင်းတွင် အကြီးမားဆုံးပူဖောင်းအဖြစ် မြင်လာရသည်။
2000 ခုနှစ်များ- လေဆာများသည် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ တယ်လီဖုန်း ဆက်သွယ်ရေး စျေးကွက်ပူဖောင်း ပေါက်ကွဲခြင်းသည် အလွန်အမင်း ပျက်စီးသွားသော်လည်း ပါဝါမြင့်သော ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လေဆာများ တွင် ကြီးမားသော ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုသည် ပိုမိုကျယ်ပြန့်စွာ လက်ခံကျင့်သုံးရန် အခြေခံအုတ်မြစ်ကို ချပေးခဲ့သည်။ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ကုန်ကျစရိတ်များ တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဤလေဆာများသည် လုပ်ငန်းစဉ်အမျိုးမျိုးတွင် သမားရိုးကျဓာတ်ငွေ့လေဆာများ သို့မဟုတ် အခြားစွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်းအရင်းအမြစ်များကို အစားထိုးရန် စတင်လာသည်။
Semiconductor လေဆာများသည် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုသည့် ကိရိယာတစ်ခု ဖြစ်လာသည်။ ဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့် ဂဟေဆော်ခြင်းကဲ့သို့သော သမားရိုးကျကုန်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များမှသည် 3D ပုံနှိပ်သတ္တုအစိတ်အပိုင်းများကို ပေါင်းထည့်ထုတ်လုပ်ခြင်းကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့်ကုန်ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာများအထိ ပါဝင်သည်။ စမတ်ဖုန်းများကဲ့သို့သော အဓိကထုတ်ကုန်များကို ဤလေဆာများဖြင့် စီးပွားဖြစ်ထုတ်လုပ်ထားသောကြောင့် အသေးစားထုတ်လုပ်ရေးအက်ပလီကေးရှင်းများသည် ပိုမိုကွဲပြားပါသည်။ အာကာသနှင့် ကာကွယ်ရေးဆိုင်ရာ အသုံးချပရိုဂရမ်များတွင် မစ်ရှင်အရေးပါသော အသုံးချပရိုဂရမ်များစွာ ပါဝင်ပြီး အနာဂတ်တွင် မျိုးဆက်သစ် လမ်းညွှန်စွမ်းအင်စနစ်များ ပါဝင်လာဖွယ်ရှိသည်။
အကျဥ်းရုံးသည် 
လွန်ခဲ့သောနှစ်ပေါင်း 50 ကျော်က Moore သည် ရူပဗေဒအခြေခံနိယာမအသစ်ကို အဆိုမတင်ခဲ့သော်လည်း လွန်ခဲ့သည့် ဆယ်နှစ်ခန့်က ပထမဆုံးလေ့လာခဲ့သော ပေါင်းစည်းထားသော circuits များအတွက် ကောင်းမွန်သောတိုးတက်မှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ သူ၏ပရောဖက်ပြုချက်သည် ဆယ်စုနှစ်များစွာကြာခဲ့ပြီး 1965 ခုနှစ်တွင် မတွေးဝံ့စရာဖြစ်စေမည့် အနှောက်အယှက်ဖြစ်စေသော ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများကို ၎င်းနှင့်အတူ ယူဆောင်လာခဲ့သည်။
Hall သည် လွန်ခဲ့သောနှစ်ပေါင်း 50 ကျော်က semiconductor လေဆာများကို သရုပ်ပြသောအခါ၊ ၎င်းသည် နည်းပညာဆိုင်ရာ တော်လှန်ရေးကို စတင်ခဲ့သည်။ Moore's Law ကဲ့သို့ပင်၊ တီထွင်ဆန်းသစ်မှုများစွာဖြင့် နောက်ပိုင်းတွင်ရရှိမည့် ပြင်းထန်မှုမြင့်မားသော ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာများသည် မြန်နှုန်းမြင့်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို မည်သူမျှ မခန့်မှန်းနိုင်ပေ။
ဤနည်းပညာတိုးတက်မှုများကို ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် ရူပဗေဒတွင် အခြေခံစည်းမျဉ်းများမရှိသော်လည်း စဉ်ဆက်မပြတ်နည်းပညာတိုးတက်မှုသည် တောက်ပမှုအတိုင်းအတာအရ လေဆာကို တိုးတက်စေနိုင်သည်။ ဤလမ်းကြောင်းသည် သမားရိုးကျနည်းပညာများကို ဆက်လက်အစားထိုးနေမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် အရာဝတ္ထုများကို ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်သည့်ပုံစံကို ပိုမိုပြောင်းလဲစေသည်။ စီးပွားရေးတိုးတက်မှုအတွက် ပိုအရေးကြီးသည်မှာ စွမ်းအားမြင့် semiconductor လေဆာများသည် အရာသစ်များမွေးဖွားခြင်းကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။