आदर्शको छनोटलेजर स्रोत: किनारा उत्सर्जन अर्धचालक लेजर
परिचय
अर्धचालक लेजररेजोनेटरहरूको विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाहरू अनुसार चिपहरूलाई किनारा उत्सर्जक लेजर चिप्स (EEL) र ठाडो गुहा सतह उत्सर्जक लेजर चिप्स (VCSEL) मा विभाजन गरिएको छ, र तिनीहरूको विशिष्ट संरचनात्मक भिन्नताहरू चित्र १ मा देखाइएको छ। ठाडो गुहा सतह उत्सर्जक लेजरको तुलनामा, किनारा उत्सर्जक अर्धचालक लेजर प्रविधि विकास अधिक परिपक्व छ, फराकिलो तरंगदैर्ध्य दायराको साथ, उच्चइलेक्ट्रो-अप्टिकलरूपान्तरण दक्षता, ठूलो शक्ति र अन्य फाइदाहरू, लेजर प्रशोधन, अप्टिकल सञ्चार र अन्य क्षेत्रहरूको लागि धेरै उपयुक्त। हाल, किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरू अप्टोइलेक्ट्रोनिक्स उद्योगको एक महत्त्वपूर्ण भाग हुन्, र तिनीहरूको अनुप्रयोगहरूले उद्योग, दूरसञ्चार, विज्ञान, उपभोक्ता, सैन्य र एयरोस्पेसलाई समेटेको छ। प्रविधिको विकास र प्रगतिसँगै, किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरूको शक्ति, विश्वसनीयता र ऊर्जा रूपान्तरण दक्षतामा धेरै सुधार भएको छ, र तिनीहरूको प्रयोगको सम्भावनाहरू बढ्दो रूपमा व्यापक छन्।
अर्को, म तपाईंलाई साइड-इमिटिंगको अद्वितीय आकर्षणको अझ कदर गर्न नेतृत्व गर्नेछु।अर्धचालक लेजरहरू.
चित्र १ (बायाँ) साइड इमिटिंग सेमीकन्डक्टर लेजर र (दायाँ) ठाडो गुहा सतह इमिटिंग लेजर संरचना रेखाचित्र
२. किनारा उत्सर्जन अर्धचालकको कार्य सिद्धान्तलेजर
किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरको संरचनालाई निम्न तीन भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ: अर्धचालक सक्रिय क्षेत्र, पम्प स्रोत र अप्टिकल रेजोनेटर। ठाडो गुहा सतह-उत्सर्जक लेजरहरू (जुन माथि र तल ब्राग मिररहरू मिलेर बनेको हुन्छ) को रेजोनेटरहरू भन्दा फरक, किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजर उपकरणहरूमा रेजोनेटरहरू मुख्यतया दुबै छेउमा अप्टिकल फिल्महरू मिलेर बनेका हुन्छन्। विशिष्ट EEL उपकरण संरचना र रेजोनेटर संरचना चित्र २ मा देखाइएको छ। किनारा-उत्सर्जन अर्धचालक लेजर उपकरणमा रहेको फोटोन रेजोनेटरमा मोड चयनद्वारा प्रवर्द्धित हुन्छ, र लेजर सब्सट्रेट सतहको समानान्तर दिशामा बनाइन्छ। किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजर उपकरणहरूमा सञ्चालन तरंगदैर्ध्यको विस्तृत दायरा हुन्छ र धेरै व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त हुन्छ, त्यसैले तिनीहरू आदर्श लेजर स्रोतहरू मध्ये एक बन्छन्।
किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरूको कार्यसम्पादन मूल्याङ्कन सूचकांकहरू अन्य अर्धचालक लेजरहरूसँग पनि मिल्दोजुल्दो छन्, जसमा समावेश छन्: (१) लेजर लेजिङ तरंगदैर्ध्य; (२) थ्रेसहोल्ड करेन्ट Ith, अर्थात्, लेजर डायोडले लेजर दोलन उत्पन्न गर्न सुरु गर्ने करेन्ट; (३) काम गर्ने करेन्ट Iop, अर्थात्, लेजर डायोड मूल्याङ्कन गरिएको आउटपुट पावरमा पुग्दा ड्राइभिङ करेन्ट, यो प्यारामिटर लेजर ड्राइभ सर्किटको डिजाइन र मोड्युलेसनमा लागू हुन्छ; (४) ढलान दक्षता; (५) ठाडो विचलन कोण θ⊥; (६) तेर्सो विचलन कोण θ∥; (७) मूल्याङ्कन गरिएको आउटपुट पावरमा वर्तमान Im, अर्थात् अर्धचालक लेजर चिपको वर्तमान आकार निगरानी गर्नुहोस्।
३. GaAs र GaN आधारित किनारा उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरूको अनुसन्धान प्रगति
GaAs अर्धचालक सामग्रीमा आधारित अर्धचालक लेजर सबैभन्दा परिपक्व अर्धचालक लेजर प्रविधिहरू मध्ये एक हो। हाल, GAAS-आधारित नजिक-इन्फ्रारेड ब्यान्ड (७६०-१०६० nm) किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरू व्यावसायिक रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ। Si र GaAs पछि तेस्रो पुस्ताको अर्धचालक सामग्रीको रूपमा, GaN यसको उत्कृष्ट भौतिक र रासायनिक गुणहरूको कारणले वैज्ञानिक अनुसन्धान र उद्योगमा व्यापक रूपमा चिन्तित छ। GAN-आधारित अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको विकास र अनुसन्धानकर्ताहरूको प्रयाससँगै, GAN-आधारित प्रकाश-उत्सर्जक डायोडहरू र किनारा-उत्सर्जक लेजरहरू औद्योगिकीकरण भएका छन्।
पोस्ट समय: जनवरी-१६-२०२४