Въведение в Edge Emitting Laser (EEL)
За да се получи полупроводников лазер с висока мощност, настоящата технология е да се използва структура на емисии на ръба. Резонаторът на полупроводниковия лазер с крайно излъчване се състои от естествената повърхност на дисоциация на полупроводниковия кристал и изходният лъч се излъчва от предния край на лазера. Полупроводниковият лазер с крайно излъчване може да постигне висока изходна мощност, но неговата изходното петно е елиптично, качеството на лъча е лошо и формата на лъча трябва да бъде модифицирана със система за оформяне на лъча.
Следващата диаграма показва структурата на крайно излъчващия полупроводников лазер. Оптичната кухина на EEL е успоредна на повърхността на полупроводниковия чип и излъчва лазер на ръба на полупроводниковия чип, който може да реализира лазерния изход с висока мощност, висока скорост и нисък шум. Изходът на лазерния лъч от EEL обикновено има асиметрично напречно сечение на лъча и голяма ъглова дивергенция, а ефективността на свързване с влакна или други оптични компоненти е ниска.
Увеличаването на изходната мощност на EEL е ограничено от натрупването на отпадна топлина в активната област и оптичното увреждане на повърхността на полупроводника. Чрез увеличаване на площта на вълновода, за да се намали натрупването на отпадъчна топлина в активната област, за да се подобри разсейването на топлината, увеличаване на площта на светлинния изход, за да се намали оптичната плътност на мощността на лъча, за да се избегнат оптични повреди, изходната мощност до няколкостотин миливата може да се постигне в структурата на вълновод с един напречен мод.
За 100-милиметровия вълновод един лазер, излъчващ край, може да постигне десетки вата изходна мощност, но в този момент вълноводът е многомодов в равнината на чипа и съотношението на изходния лъч също достига 100:1, изискващи сложна система за оформяне на лъча.
При предпоставката, че няма нов пробив в технологията на материалите и технологията за епитаксиален растеж, основният начин за подобряване на изходната мощност на единичен полупроводников лазерен чип е да се увеличи ширината на лентата на светещата област на чипа. Въпреки това, увеличаването на ширината на лентата твърде високо е лесно да се произведе напречно трептене от висок порядък и трептене, подобно на нишка, което значително ще намали равномерността на светлинния поток, а изходната мощност не се увеличава пропорционално с ширината на лентата, така че изходната мощност на един чип е изключително ограничен. За да се подобри значително изходната мощност, възниква технологията за масиви. Технологията интегрира множество лазерни модули върху една и съща основа, така че всяка светлоизлъчваща единица да е подредена като едноизмерен масив в посоката на бавната ос, стига технологията за оптична изолация да се използва за отделяне на всяка светлоизлъчваща единица в масива. , така че да не си пречат един на друг, образувайки многоапертурно излъчване, можете да увеличите изходната мощност на целия чип, като увеличите броя на интегрираните светлоизлъчващи модули. Този полупроводников лазерен чип е чип с полупроводникова лазерна матрица (LDA), известен също като полупроводникова лазерна лента.
Време на публикуване: 3 юни 2024 г