Ievads malu izstarojošā lāzerā (EEL)

Ievads malu izstarojošā lāzerā (EEL)
Lai iegūtu lieljaudas pusvadītāju lāzera izvadi, pašreizējā tehnoloģija ir izmantot malu emisijas struktūru. Malu izstarojošā pusvadītāju lāzera rezonators sastāv no pusvadītāju kristāla dabiskās disociācijas virsmas, un izejas stars tiek izstarots no lāzera priekšpuses. Malu emisijas tipa pusvadītāju lāzers var sasniegt lielu jaudu, bet tā izvades vieta ir eliptiska, staru kūļa kvalitāte ir slikta, un staru kūļa forma ir jāmaina ar staru kūļa veidošanas sistēmu.
Sekojošā diagramma parāda malu izstarojošā pusvadītāju lāzera struktūru. EEL optiskais dobums ir paralēls pusvadītāju mikroshēmas virsmai un izstaro lāzeru pusvadītāju mikroshēmas malā, kas var realizēt lāzera izvadi ar lielu jaudu, lielu ātrumu un zemu trokšņa līmeni. Tomēr EEL lāzera stara izvadei parasti ir asimetrisks stara šķērsgriezums un liela leņķiskā novirze, un savienojuma efektivitāte ar šķiedru vai citiem optiskiem komponentiem ir zema.

EEL izejas jaudas pieaugumu ierobežo siltuma uzkrāšanās aktīvajā zonā un optiskie bojājumi uz pusvadītāju virsmas. Palielinot viļņvada laukumu, lai samazinātu siltuma uzkrāšanos aktīvajā reģionā, lai uzlabotu siltuma izkliedi, palielinātu gaismas izvades laukumu, lai samazinātu staru kūļa optiskās jaudas blīvumu, lai izvairītos no optiskiem bojājumiem, izejas jauda var sasniegt pat vairākus simtus milivatu. var sasniegt viena šķērsmoda viļņvada struktūrā.
100 mm viļņvadam ar vienu malu izstarojošu lāzeru var sasniegt desmitiem vatu izejas jaudu, taču šobrīd viļņvadam ir ļoti daudzrežīmi mikroshēmas plaknē, un arī izejas stara malu attiecība sasniedz 100:1, nepieciešama sarežģīta staru veidošanas sistēma.
Ņemot vērā pieņēmumu, ka materiālu tehnoloģijā un epitaksiālās augšanas tehnoloģijā nav jaunu sasniegumu, galvenais veids, kā uzlabot viena pusvadītāju lāzera mikroshēmas izejas jaudu, ir palielināt mikroshēmas gaismas apgabala sloksnes platumu. Tomēr, palielinot sloksnes platumu pārāk augstu, ir viegli radīt šķērsvirziena augstas pakāpes režīma svārstības un pavedieniem līdzīgas svārstības, kas ievērojami samazinās gaismas izvades vienmērīgumu, un izejas jauda nepalielinās proporcionāli sloksnes platumam, tāpēc izejas jauda viena mikroshēma ir ārkārtīgi ierobežota. Lai ievērojami uzlabotu izejas jaudu, tiek ieviesta masīvu tehnoloģija. Tehnoloģija integrē vairākas lāzera vienības uz viena un tā paša substrāta, lai katra gaismu izstarojošā vienība tiktu sakārtota kā viendimensijas bloks lēnās ass virzienā, ja vien optiskās izolācijas tehnoloģija tiek izmantota, lai atdalītu katru gaismu izstarojošo vienību masīvā. , lai tie netraucētu viens otram, veidojot vairāku apertūru lāzeru, jūs varat palielināt visas mikroshēmas izejas jaudu, palielinot integrēto gaismu izstarojošo vienību skaitu. Šī pusvadītāju lāzera mikroshēma ir pusvadītāju lāzera masīva (LDA) mikroshēma, kas pazīstama arī kā pusvadītāju lāzera josla.