Ideaalse laseri allika valik: servaheite pooljuhtide laser Esimene osa

Ideaali valiklaserallikas: servaheite pooljuhtlaser
1. Sissejuhatus
Pooljuhtide laserKiibid jagatakse servade kiirgavateks laserkiipide (angerja) ja vertikaalse õõnsuse pinna kiirgavate laserkiipide (VCSEL) järgi vastavalt resonaatorite erinevatele tootmisprotsessidele ning nende spetsiifilised struktuursed erinevused on näidatud joonisel 1. Võrreldes vertikaalsest õõnsuse pinnast kiirgava laserga, serva eraldatud semikonductor Technology areng on palju Wavence'i areng, mis on palju Wavence'i vahemikus, mis on laiaulatuslik, laiaulatuslikum vahemik, mis on laiaulatuslik, laiaulatuslikum vahemik, mis on laiaulatuslik, laiaulatuslikum vahemikuselektro-optilineKonversiooni efektiivsus, suur võimsus ja muud eelised, mis sobivad väga lasertöötlemiseks, optiliseks suhtluseks ja muudeks väljadeks. Praegu on servade erakorralised pooljuhid laserid optoelektroonikatööstuse oluline osa ja nende rakendused on hõlmanud tööstust, telekommunikatsiooni, teadust, tarbijaid, sõjaväe ja kosmose. Tehnoloogia arendamise ja edenemisega on serva eraldavate pooljuhtide laserite võimsust, töökindlust ja energia muundamise efektiivsust oluliselt paranenud ning nende rakenduse väljavaated on üha ulatuslikumad.
Järgmisena viin teid veelgi, et hinnata külgmise emiteerimise ainulaadset võlupooljuhtide laserid.

Joonis 1 (vasak) külg, kiirgav pooljuhtide laser ja (paremal) vertikaalne õõnsuse pind kiirgav laserkonstruktsiooni skeem

2. servaheite pooljuhi tööpõhimõtelaser
Serva kiirgava pooljuhtlaseri struktuuri saab jagada järgmisteks osadeks: pooljuhtide aktiivne piirkond, pumba allikas ja optiline resonaator. Erinevalt vertikaalse õõnsuse pinnast kiirgavate laserite (mis koosnevad ülemisest ja alumisest Braggi peeglitest) resonaatoritest, koosnevad servade eraldavate pooljuhtide laserseadmete resonaatorid peamiselt mõlemal küljel olevatest optilistest kiledest. Tüüpiline angerjaseadme struktuur ja resonaatori struktuur on näidatud joonisel 2. Serva emissiooni pooljuhtide laserseadme footonit amplifitseeritakse resonaatori režiimi valimisega ja laser moodustub substraadi pinnaga paralleelses suunas. Servade eraldavatel pooljuhtide laserseadmetel on lai valik töölainepikkusi ja need sobivad paljudeks praktilisteks rakendusteks, nii et neist saab üks ideaalseid laserallikaid.

Serva kiirgavate pooljuhtide laserite jõudluse hindamise indeksid on kooskõlas ka teiste pooljuhtide laseritega, sealhulgas: (1) laseriga lasersilla lainepikkusega; (2) lävivool, see tähendab vool, kus laseridiood hakkab tekitama laseri võnkumist; (3) Töövool IOP, see tähendab, et kui laserdiood jõuab nimiväljundvõimsusele, rakendatakse seda parameetrit laserraja ahela kujundamisel ja moduleerimisel; (4) nõlva efektiivsus; (5) vertikaalne lahknemisnurk θ⊥; (6) horisontaalne lahknemisnurk θ∥; (7) Jälgige praegust IM, see tähendab pooljuhtide laserkiibi praegust suurust nimiväljundvõimsusel.

3. GAASi ja GAN -põhise serva uurimistööd kiirgavad pooljuhtide lasereid
GaaS -i pooljuhtide materjalil põhinev pooljuhtide laser on üks küpsemaid pooljuhtide lasertehnoloogiaid. Praegu on GAAS-il põhinevat lähedast riba (760-1060 nm) serva kiirgavaid pooljuhtide lasereid laialdaselt kasutatud. Kolmanda põlvkonna pooljuhtmaterjalina on pärast Si ja Gaasit, GAN on oma suurepäraste füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu laialdaselt mures teadusuuringute ja tööstuse pärast. GAN-põhiste optoelektrooniliste seadmete väljatöötamisega ja teadlaste pingutustega on industrialiseeritud GAN-põhised valgust kiirgavad dioodid ja serva kaunistavad laserid.