Ideāla lāzera avots: malu emisijas pusvadītāju lāzera pirmā daļa

Ideāla izvēlelāzera avots: malu emisijas pusvadītāju lāzers
1. Ievads
Pusvadītāju lāzersČipsi tiek sadalīti malu izstarojošajās lāzera mikroshēmās (zušī) un vertikālā dobuma virsmā, kas izstaro lāzera mikroshēmas (VCSEL) atbilstoši dažādiem rezonatoru ražošanas procesiem, un to specifiskās strukturālās atšķirības ir parādītas 1. attēlā.elektrooptisksPārvēršanas efektivitāte, liela jauda un citas priekšrocības, kas ir ļoti piemērotas lāzera apstrādei, optiskai komunikācijai un citām jomām. Pašlaik malu izstarojošie pusvadītāju lāzeri ir svarīga optoelektronikas nozares sastāvdaļa, un to lietojumprogrammas ir aptvērušas nozari, telekomunikācijas, zinātni, patērētāju, militāro un kosmisko kosmosu. Ar tehnoloģiju attīstību un progresu ir ievērojami uzlabojušies malu izstarojošo pusvadītāju lāzeru jauda, ​​uzticamība un enerģijas pārveidošanas efektivitāte, un to lietojumprogrammu izredzes ir arvien plašākas.
Tālāk es lūšu jums vēl vairāk novērtēt unikālo sānu izstarošanas šarmupusvadītāju lāzeri.

1. attēls (pa kreisi), kas izstaro pusvadītāju lāzeru un (labajā) vertikālā dobuma virsmas izstarojošā lāzera struktūras diagramma

2. Darba malu emisijas pusvadītāja principslāzers
Malas izstarojošā pusvadītāju lāzera struktūru var iedalīt šādās trīs daļās: pusvadītāju aktīvo reģionu, sūkņa avotu un optisko rezonatoru. Atšķirībā no vertikālā dobuma virsmas izstarojošo lāzeru rezonatoriem (kas sastāv no Augšējā un apakšējā Braga spoguļiem), rezonatori malu izstarojošās pusvadītāju lāzera ierīcēs galvenokārt sastāv no optiskām plēvēm abās pusēs. Tipiskā zušu ierīces struktūra un rezonatora struktūra ir parādīta 2. attēlā. Fotons pusvadītāju lāzera ierīcē tiek pastiprināts ar režīma izvēli rezonatorā, un lāzers veidojas virzienā paralēli substrāta virsmai. Malu izstarojošām pusvadītāju lāzera ierīcēm ir plašs darbības viļņu garumu klāsts, un tās ir piemērotas daudzām praktiskām lietojumprogrammām, tāpēc tās kļūst par vienu no ideāliem lāzera avotiem.

Pusvadītāju lāzeru veiktspējas novērtēšanas indeksi ir arī atbilstoši citiem pusvadītāju lāzeriem, ieskaitot: (1) lāzera lasing viļņa garumu; (2) sliekšņa strāva, tas ir, strāva, kādā lāzera diode sāk ģenerēt lāzera svārstības; (3) Darba strāvas IOP, tas ir, braukšanas strāva, kad lāzera diode sasniedz nominālo izejas jaudu, šis parametrs tiek piemērots lāzera piedziņas ķēdes projektēšanai un modulācijai; (4) slīpuma efektivitāte; (5) vertikālā novirzes leņķis θ⊥; (6) horizontālā novirzes leņķis θ∥; (7) Pārraugiet pašreizējo IM, tas ir, pusvadītāju lāzera mikroshēmas pašreizējo lielumu pie nominālās izejas jaudas.

3. GaAs un Gan bāzes malas emitējošie pusvadītāju lāzeri
Pusvadītāju lāzers, kura pamatā ir GaAs pusvadītāju materiāls, ir viena no nobriedušākajām pusvadītāju lāzera tehnoloģijām. Pašlaik Gaas bāzētā tuvās infrasarkanās joslas (760-1060 nm) malu izstarojošie pusvadītāju lāzeri ir plaši izmantoti komerciāli. Kā trešās paaudzes pusvadītāju materiāls pēc SI un GaAs, GaN ir plaši uztraucies zinātniskos pētījumos un rūpniecībā, pateicoties tam lieliskajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Izstrādājot uz GAN balstītām optoelektroniskām ierīcēm un pētnieku centieniem, GAN balstīti gaismas diodes un malu izstarojoši lāzeri ir industrializēti.