Ideaali valikLaserallikasServa emissioonPooljuhtlaserTeine osa
4. Äärmiselt kiirgavate pooljuhtlaserite rakenduste staatus
Tänu laiale lainepikkuste vahemikule ja suurele võimsusele on servakiirgavaid pooljuhtlasereid edukalt kasutatud paljudes valdkondades, näiteks autotööstuses, optilises sides ja ...lasermeditsiiniline ravi. Rahvusvaheliselt tunnustatud turu-uuringute agentuuri Yole Developpement andmetel kasvab servast kiirgavate laserite turg 2027. aastaks 7,4 miljardi dollarini, kusjuures aastane kasvumäär on 13%. Seda kasvu jätkab optilise side, näiteks optiliste moodulite, võimendite ja 3D-sensorirakenduste veojõu suurendamine andmeside ja telekommunikatsiooni jaoks. Erinevate rakendusnõuete jaoks on tööstuses välja töötatud erinevad EEL-struktuuri disainiskeemid, sealhulgas: Fabripero (FP) pooljuhtlaserid, hajutatud Braggi reflektoriga (DBR) pooljuhtlaserid, välise õõnsusega laseriga (ECL) pooljuhtlaserid, hajutatud tagasisidega pooljuhtlaserid (DFB-laser), kvantkaskaad-pooljuhtlaserid (QCL) ja laiaulatuslikud laserdioodid (BALD).
Optilise side, 3D-sensori rakenduste ja muude valdkondade kasvava nõudlusega suureneb ka pooljuhtlaserite nõudlus. Lisaks mängivad servakiirgusega pooljuhtlaserid ja vertikaalse õõnsusega pinnakiirgusega pooljuhtlaserid rolli üksteise puudujääkide täitmisel tekkivates rakendustes, näiteks:
(1) Optilise side valdkonnas kasutatakse 2–40 km edastuskaugustel ja kuni 40 Gbps edastuskiirustel tavaliselt 1550 nm InGaAsP/InP hajutatud tagasisidega (DFB-laser) EEL-i ja 1300 nm InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL-i. 60–300 m edastuskaugustel ja madalamatel edastuskiirustel on aga domineerivad 850 nm InGaAs-il ja AlGaAs-il põhinevad VCsel-id.
(2) Vertikaalsete õõnsustega pinnale kiirgavatel laseritel on väikese suuruse ja kitsa lainepikkuse eelised, mistõttu neid on laialdaselt kasutatud tarbeelektroonika turul ning servakiirgusega pooljuhtlaserite heleduse ja võimsuse eelised sillutavad teed kaugseire rakendustele ja suure võimsusega töötlemisele.
(3) Lühikese ja keskmise ulatusega liDAR-i jaoks saab kasutada nii servakiirgavaid pooljuhtlasereid kui ka vertikaalseid õõnsusega pinnakiirgavaid pooljuhtlasereid, et saavutada spetsiifilisi rakendusi, näiteks pimeala tuvastamine ja sõidurajalt kõrvalekaldumine.
5. Edasine areng
Servakiirgusega pooljuhtlaseril on eelised kõrge töökindluse, miniaturiseerituse ja suure valgustugevuse tiheduse poolest ning sellel on laialdased rakendusvõimalused optilises sides, liDAR-is, meditsiinis ja muudes valdkondades. Kuigi servakiirgusega pooljuhtlaserite tootmisprotsess on olnud suhteliselt küps, on tööstus- ja tarbijaturgude kasvava nõudluse rahuldamiseks servakiirgusega pooljuhtlaserite järele vaja pidevalt optimeerida servakiirgusega pooljuhtlaserite tehnoloogiat, protsessi, jõudlust ja muid aspekte, sealhulgas: vähendada defektide tihedust vahvli sees; lühendada protsessiprotseduure; töötada välja uusi tehnoloogiaid, et asendada traditsioonilisi lihvketta ja teraga vahvlilõikamisprotsesse, mis on altid defektidele; optimeerida epitaksiaalset struktuuri, et parandada servakiirgusega laseri efektiivsust; vähendada tootmiskulusid jne. Lisaks, kuna servakiirgusega laseri väljundvalgus on pooljuhtlaserkiibi külgservas, on väikesemõõtmelise kiibi pakendamist keeruline saavutada, seega tuleb sellega seotud pakendamisprotsessi veelgi täiustada.
Postituse aeg: 22. jaanuar 2024