ניו-טק מגזין | ספטמבר 2026 | המהדורה הדיגיטלית

- הזרם המנורמל. d I

0 N a q d τ ⋅ ⋅ ⋅ e

2

1

2

k T

2 q N a d τ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 0 s k T

⋅ ⋅

;

;

R

I

R

=

⋅

=

=

d

d

d

q I

d

s

e

0 ; om ph om n A N n A N n A N τ τ τ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ המעגל המקבילי החשמלי הבסיסי של דיודת .) 1 הלייזר מתואר להלן (איור - מקור הכוח שמניע את דיודת הלייזר V sup - R se .) R p עם ההתנגדות הטפילית שלה ( .) L i התנגדות טורית עם הסליל ( ; ph S ph e ph e 0 0 0

2

2 q N a d A N τ τ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 0 1 ( s k T

R

;

R

R

=

=

d

i

i

0

0

1

1)

n

+

+

ph

e

S

ph

0 2 0 2 k T τ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ A N q N a d ⋅ ⋅ ⋅ ph

R

R

⋅

τ

⋅

τ

d ph

d ph

;

L

L

=

≈

≈

i

i

0

0 n n −

0

[(

) (

)]

n

n

β + ⋅

ph

e

om

ph

ph

e

0 N a q d ⋅ ⋅ ⋅ 2

0

0

n

n

s τ

;

;

C

C

R R β = ⋅

R

=

=

⋅

β ≈ ⋅

⋅

e

e

e

i

i

se

d

d

0 n n ⋅ ( ph

0

0 n n −

0 2

2

) (

)

( ) ph n

R

k T

⋅ ⋅

β + ⋅

d

ph

e

om

2 q a d A N τ τ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ph k T

2

R

β ≈ ⋅

se

0 2

( ) ph

s

מעגל בסיסי שקול פנימי של דיודת לייזר. :1 איור

«

כוללת את ההתנגדות ההתנגדות ) של מודל דיודת הלייזר d R הדיפרנציאלית ( ) Damping ומייצגת את מנגנון הריסון ( הנובע מתהליכי הרקומבינציה הספונטנית והרקומבינציה המאולצת במשוואות הקצב. מייצגת את הריסון הנובע מן se R ההתנגדות הפליטה הספונטנית המצומדת למוד הלייזר. אחראיות לריסון התהודה se R , i R התנגדויות מייצג את i C האלקטרו-אופטית. קיבול Active קיבול הדיפוזיה של השכבה הפעילה ( ) של דיודת Layer Diffusion Capacitance נובעת מניתוח אות i L הלייזר. ההשראות של משוואות Small - Signal Analysis קטן הקצב, ומייצגת את תופעת התהודה של . תדר i C דיודת הלייזר יחד עם הקיבול ) של המעגל הינו . r f הרסוננס ( ⋅ ניתן להגדיל את ערכו של תדר התהודה מאחר i C ו - i L באמצעות הקטנת ערכי שערכים אלה תלויים בפרמטרים של דיודת הלייזר, ניתן להגדיל את תדר התהודה באמצעות: הקטנת זמן החיים של הפוטונים ), או 0 ph n ), הגדלת צפיפות הפוטונים ( τ ph ( , או ע"י הגדלת מקדם ההגבר , 0 ph N הגדלת כלומר הגדלת צפיפות האלקטרונים . קיים קשר הדוק בין רכיבי המעגל השקול לבין הפרמטרים הפיזיקליים של דיודת הלייזר. . דינמיקת מעגלי דיודת 3 MRI לייזר של מערכת המבוססת על סיבים אופטיים MRI מערכת i R 0 0 1 1 1 ; ; 2 2 ph ph r r i i ph ph i i A N f f L C ⋅ A N ⋅ L C τ π π τ ⋅ = ⋅ = ⋅ = ⋅ ⋅

מהתחום Magneto Resonance אותות ה החשמלי לתחום האופטי. המעגל ממוקם RF לאחר קדם-המגברים במסלול אות ה- המבוססת על סיב MRI של גשושית ה - אופטי. השימוש בקדם-מגברים לפני מעגל דיודת הלייזר נובע משיקולי ביצועי רעש. תהליך ההמרה חשמלי–אופטי–חשמלי ) Electrical – Optical – Electrical , E – O – E ( המשולב במעגל דיודת הלייזר כרוך בהפסד של חלק מההספק המועבר. הוספת קדם מגברים מבטיחה שההגבר יהיה גבוה דיו כדי להרחיק את האות מרצפת הרעש ) גם לאחר ההנחתה הנגרמת Noise Floor ( בתהליך ההמרה. מעגל דיודת הלייזר מורכב מן הרכיבים הבאים: מקטע התאמת , Bias - T , מעגל L - Match עכבות מסוג ). מעגל ה - 2 דיודת הלייזר עצמה (ראו איור אחראי להתאמת העכבה הנמוכה L - Match של דיודת הלייזר לעכבת המוצא הגבוהה משלב את Bias - T של קדם-המגבר. מעגל ה- DC Bias עם זרם ההטיה הישר ( RF אות ה־ ) הדרוש להפעלת דיודת הלייזר. Current Micro - דיודת הלייזר כוללת מיקרו עדשה ( ) שתפקידה לצמד את האנרגיה Lens האופטית הנוצרת אל תוך הסיב האופטי. בשל ההשפעות הפרזיטיות של קווי Microstrip Parasitic המיקרוסטריפ (

) נותנת מענה Fiber - Optic MRI System ( . אחת MRI לכל הדרישות של טכנולוגיית מטכנולוגיות אלו היא שימוש בסלילי ) בעלי Phased Array Coils מערך מופע ( מספר רב של אלמנטים. מערך מופע הוא המאפשר דימות מקבילי MRI סוג של סליל ). אלו הם סלילים רב- Parallel Imaging ( ערוציים, כאשר לכל ערוץ קיים מקלט עצמאי. הגדלת מספר הערוצים במערכת מאפשרת מספר גדול יותר של ערוצי מסורתיים. MRI קליטה בהשוואה לסלילי היתרון הבולט ביותר של מערך מופע הוא קיצור משמעותי של זמן הסריקה. שימוש במספר סלילי קליטה הפועלים במקביל מאפשר לצמצם באופן ניכר את זמן הסריקה בשיטות דימות המבוססות .) Fourier Imaging על התמרת פורייה ( כדי להקטין את גודל מערכת החיבורים ולשפר את בטיחות המערכת, נעשה שימוש במערכת זעירה של העברת אות כוללת FOT באמצעות סיב אופטי. מערכת Active סליל קליטה בעל נטרול פעיל ( ), קדם־מגבר בעל רעש נמוך Detuning ), ודיודת לייזר Low - Noise Preamplifier ( ) Photodetector המחוברת לגלאי פוטו ( באמצעות כבל סיב אופטי. מעגל דיודת הלייזר הוא הרכיב האחראי על המרת

New-Tech Magazine l 50