Избор на идеаллазерен източник: крайно емисионен полупроводников лазер
1. Въведение
Полупроводников лазерчиповете се разделят на лазерни чипове, излъчващи ръб (EEL) и лазерни чипове, излъчващи повърхност с вертикална кухина (VCSEL) според различните производствени процеси на резонаторите и техните специфични структурни разлики са показани на фигура 1. В сравнение с повърхностно излъчващия лазер с вертикална кухина, крайният излъчващи полупроводникови лазерни технологии развитие е по-зрял, с широк диапазон на дължина на вълната, високаелектрооптиченефективност на преобразуване, голяма мощност и други предимства, много подходящи за лазерна обработка, оптична комуникация и други области.Понастоящем полупроводниковите лазери с крайно излъчване са важна част от оптоелектронната индустрия и техните приложения обхващат промишлеността, телекомуникациите, науката, потребителите, военните и космическото пространство.С развитието и напредъка на технологиите, мощността, надеждността и ефективността на преобразуване на енергията на полупроводниковите лазери с крайно излъчване са значително подобрени и перспективите за тяхното приложение са все по-обширни.
След това ще ви накарам да оцените допълнително уникалния чар на страничното излъчванеполупроводникови лазери.
Фигура 1 (вляво) странично излъчващ полупроводников лазер и (вдясно) структурна схема на повърхностно излъчващ лазер с вертикална кухина
2. Принцип на работа на крайно емисионен полупроводниклазер
Структурата на крайно излъчващия полупроводников лазер може да бъде разделена на следните три части: полупроводникова активна област, източник на помпа и оптичен резонатор.За разлика от резонаторите на повърхностно-излъчващи лазери с вертикална кухина (които са съставени от горно и долно Брегово огледало), резонаторите в излъчващи по ръбове полупроводникови лазерни устройства са съставени главно от оптични филми от двете страни.Типичната структура на устройството EEL и структурата на резонатора са показани на фигура 2. Фотонът в полупроводниковото лазерно устройство с крайно излъчване се усилва чрез избор на режим в резонатора и лазерът се формира в посока, успоредна на повърхността на субстрата.Полупроводниковите лазерни устройства с ръбово излъчване имат широк диапазон от работни дължини на вълната и са подходящи за много практически приложения, така че се превръщат в един от идеалните лазерни източници.
Индексите за оценка на производителността на полупроводниковите лазери с ръбово излъчване също са в съответствие с други полупроводникови лазери, включително: (1) дължина на вълната на лазерно излъчване;(2) Прагов ток Ith, т.е. токът, при който лазерният диод започва да генерира лазерни трептения;(3) Работен ток Iop, т.е. управляващият ток, когато лазерният диод достигне номиналната изходна мощност, този параметър се прилага към дизайна и модулацията на лазерната задвижваща верига;(4) ефективност на наклона;(5) Ъгъл на вертикална дивергенция θ⊥;(6) Ъгъл на хоризонтална дивергенция θ∥;(7) Наблюдавайте тока Im, тоест текущия размер на полупроводниковия лазерен чип при номиналната изходна мощност.
3. Напредък в изследванията на полупроводникови лазери на базата на GaAs и GaN
Полупроводниковият лазер, базиран на GaAs полупроводников материал, е една от най-зрелите полупроводникови лазерни технологии.Понастоящем базираните на GAAS полупроводникови лазери с ръбово излъчване в близката инфрачервена лента (760-1060 nm) са широко използвани в търговската мрежа.Като полупроводников материал от трето поколение след Si и GaAs, GaN е широко засегнат в научните изследвания и индустрията поради отличните си физични и химични свойства.С разработването на GAN-базирани оптоелектронни устройства и усилията на изследователите, GAN-базираните диоди, излъчващи светлина, и лазерите, излъчващи край, са индустриализирани.
Време на публикуване: 16 януари 2024 г