आदर्श लेजर स्रोतको छनोट: किनारा उत्सर्जन अर्धचालक लेजर भाग एक

आदर्श को छनोटलेजर स्रोत: किनारा उत्सर्जन अर्धचालक लेजर
1. परिचय
अर्धचालक लेजरचिपहरू एज इमिटिङ लेजर चिप्स (EEL) र ठाडो गुहा सतह उत्सर्जन गर्ने लेजर चिप्स (VCSEL) मा रेजोनेटरहरूको बिभिन्न निर्माण प्रक्रियाहरू अनुसार विभाजित छन्, र तिनीहरूको विशिष्ट संरचनात्मक भिन्नताहरू चित्र 1 मा देखाइएको छ। ठाडो गुहा सतह उत्सर्जन गर्ने लेजर, किनाराको तुलनामा। उत्सर्जन गर्ने सेमीकन्डक्टर लेजर टेक्नोलोजी विकास अधिक परिपक्व छ, फराकिलो तरंगदैर्ध्य दायराको साथ, उच्चइलेक्ट्रो-अप्टिकलरूपान्तरण दक्षता, ठूलो शक्ति र अन्य फाइदाहरू, लेजर प्रशोधन, अप्टिकल संचार र अन्य क्षेत्रहरूको लागि धेरै उपयुक्त। वर्तमानमा, किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरू ओप्टोइलेक्ट्रोनिक्स उद्योगको एक महत्त्वपूर्ण भाग हो, र तिनीहरूका अनुप्रयोगहरूले उद्योग, दूरसंचार, विज्ञान, उपभोक्ता, सैन्य र एयरोस्पेसलाई कभर गरेको छ। टेक्नोलोजीको विकास र प्रगतिको साथ, किनारा-उत्सर्जक सेमीकन्डक्टर लेजरहरूको शक्ति, विश्वसनीयता र ऊर्जा रूपान्तरण दक्षतामा धेरै सुधार भएको छ, र तिनीहरूको आवेदन सम्भावनाहरू अधिक र अधिक व्यापक छन्।
अर्को, म तपाईंलाई साइड-इमिटिङको अद्वितीय आकर्षणको थप प्रशंसा गर्न नेतृत्व गर्नेछुअर्धचालक लेजरहरू.

चित्र १ (बायाँ) साइड इमिटिङ सेमीकन्डक्टर लेजर र (दायाँ) ठाडो गुहा सतह उत्सर्जन गर्ने लेजर संरचना रेखाचित्र

2. किनारा उत्सर्जन अर्धचालक को कार्य सिद्धान्तलेजर
किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरको संरचनालाई निम्न तीन भागहरूमा विभाजन गर्न सकिन्छ: अर्धचालक सक्रिय क्षेत्र, पम्प स्रोत र अप्टिकल रेजोनेटर। ठाडो गुहा सतह-उत्सर्जक लेजरहरू (जो माथि र तल ब्राग मिररहरू मिलेर बनेको हुन्छ) को अनुनादकर्ताहरू भन्दा फरक, किनारा-उत्सर्जक सेमीकन्डक्टर लेजर उपकरणहरूमा रेजोनेटरहरू मुख्यतया दुबै छेउमा अप्टिकल फिल्महरू मिलेर बनेका हुन्छन्। विशिष्ट EEL उपकरण संरचना र रेजोनेटर संरचना चित्र 2 मा देखाइएको छ। किनारा-उत्सर्जन सेमीकन्डक्टर लेजर उपकरणमा फोटान रेजोनेटरमा मोड चयनद्वारा विस्तारित हुन्छ, र लेजर सब्सट्रेट सतहको समानान्तर दिशामा बनाइन्छ। किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजर उपकरणहरूमा सञ्चालन तरंग लम्बाइको विस्तृत दायरा छ र धेरै व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ, त्यसैले तिनीहरू आदर्श लेजर स्रोतहरू मध्ये एक बन्छन्।

किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरूको कार्यसम्पादन मूल्याङ्कन अनुक्रमणिकाहरू अन्य अर्धचालक लेजरहरूसँग पनि मिल्दोजुल्दो छन्, जसमा: (1) लेजर लेजर तरंगदैर्ध्य; (2) थ्रेसहोल्ड वर्तमान Ith, त्यो हो, लेजर डायोड लेजर दोलन उत्पन्न गर्न सुरु गर्ने वर्तमान; (३) कार्य वर्तमान Iop, त्यो हो, ड्राइभिङ करन्ट जब लेजर डायोड मूल्याङ्कन गरिएको आउटपुट पावरमा पुग्छ, यो प्यारामिटर लेजर ड्राइभ सर्किटको डिजाइन र मोड्युलेसनमा लागू हुन्छ; (4) ढलान दक्षता; (५) ठाडो विचलन कोण θ⊥; (6) तेर्सो विचलन कोण θ∥; (7) हालको IM निगरानी गर्नुहोस्, त्यो हो, मूल्याङ्कन गरिएको आउटपुट पावरमा सेमीकन्डक्टर लेजर चिपको हालको आकार।

3. GaAs र GaN आधारित किनारा उत्सर्जन गर्ने अर्धचालक लेजरहरूको अनुसन्धान प्रगति
GaAs अर्धचालक सामग्रीमा आधारित अर्धचालक लेजर सबैभन्दा परिपक्व अर्धचालक लेजर प्रविधिहरू मध्ये एक हो। हाल, GAAS-आधारित नजिक-इन्फ्रारेड ब्यान्ड (760-1060 nm) किनारा-उत्सर्जक अर्धचालक लेजरहरू व्यापक रूपमा व्यावसायिक 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 प्रयासको साथ, GAN-आधारित प्रकाश-उत्सर्जक डायोडहरू र किनारा-उत्सर्जक लेजरहरू औद्योगिकीकृत भएका छन्।