Избор на идеалЛазерен източникЕмисия на ръбаПолупроводников лазерЧаст втора
4. Приложни условия на полупроводникови лазери с ръбово излъчване
Поради широкия си диапазон на дължините на вълните и високата си мощност, полупроводниковите лазери с ръбово излъчване са успешно приложени в много области като автомобилостроенето, оптичните комуникации и...лазермедицинско лечение. Според Yole Developpement, международно призната агенция за пазарни проучвания, пазарът на лазери с излъчване от ръба на лъча ще нарасне до 7,4 милиарда долара през 2027 г., със сложен годишен темп на растеж от 13%. Този растеж ще продължи да се движи от оптични комуникации, като оптични модули, усилватели и 3D сензорни приложения за комуникация на данни и телекомуникации. За различните изисквания на приложенията в индустрията са разработени различни схеми за проектиране на EEL структури, включително: полупроводникови лазери Fabripero (FP), полупроводникови лазери с разпределен Bragg Reflector (DBR), полупроводникови лазери с външен резонатор (ECL), полупроводникови лазери с разпределена обратна връзка (DFB лазер), квантови каскадни полупроводникови лазери (QCL) и широкообхватни лазерни диоди (BALD).
С нарастващото търсене на оптична комуникация, 3D сензорни приложения и други области, търсенето на полупроводникови лазери също се увеличава. Освен това, полупроводниковите лазери с излъчване по ръб и полупроводниковите лазери с излъчване по повърхност с вертикална кухина също играят роля в запълването на взаимните си недостатъци в нововъзникващи приложения, като например:
(1) В областта на оптичните комуникации, 1550 nm InGaAsP/InP разпределена обратна връзка (DFB лазер) EEL и 1300 nm InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL обикновено се използват при разстояния на предаване от 2 km до 40 km и скорости на предаване до 40 Gbps. Въпреки това, при разстояния на предаване от 60 m до 300 m и по-ниски скорости на предаване, VCsels, базирани на 850 nm InGaAs и AlGaAs, са доминиращи.
(2) Вертикалните резонаторни лазери с повърхностно излъчване имат предимствата на малък размер и тясна дължина на вълната, така че са широко използвани на пазара на потребителска електроника, а предимствата по отношение на яркостта и мощността на полупроводниковите лазери с ръбово излъчване проправят пътя за приложения за дистанционно наблюдение и обработка с висока мощност.
(3) Както полупроводниковите лазери с ръбово излъчване, така и полупроводниковите лазери с вертикално резонаторно повърхностно излъчване могат да се използват за liDAR с малък и среден обхват за постигане на специфични приложения, като например откриване на слепи зони и напускане на лентата на движение.
5. Бъдещо развитие
Полупроводниковият лазер с ръбово излъчване има предимствата на висока надеждност, миниатюризация и висока плътност на светлинната мощност, както и широки перспективи за приложение в оптичната комуникация, liDAR, медицината и други области. Въпреки че производственият процес на полупроводникови лазери с ръбово излъчване е сравнително зрял, за да се отговори на нарастващото търсене на индустриалните и потребителските пазари за полупроводникови лазери с ръбово излъчване, е необходимо непрекъснато да се оптимизират технологията, процесът, производителността и други аспекти на полупроводниковите лазери с ръбово излъчване, включително: намаляване на плътността на дефектите вътре в пластината; намаляване на технологичните процедури; разработване на нови технологии за заместване на традиционните процеси на рязане на пластини с шлифовъчно колело и острие, които са склонни към въвеждане на дефекти; оптимизиране на епитаксиалната структура за подобряване на ефективността на лазера с ръбово излъчване; намаляване на производствените разходи и др. Освен това, тъй като изходната светлина на лазера с ръбово излъчване е на страничния ръб на полупроводниковия лазерен чип, е трудно да се постигне опаковане на чипа с малък размер, така че свързаният с това процес на опаковане все още се нуждае от допълнително усъвършенстване.
Време на публикуване: 22 януари 2024 г.