Sissejuhatus vertikaalsesse õõnsuse pinnasse kiirgamissepooljuhtide laser(VCSEL)
1990. aastate keskel töötati välja vertikaalsed õõnsusega pinnal kiirgavad laserid, et ületada võtmeprobleem, mis on vaevanud traditsiooniliste pooljuhtide laserite väljatöötamist: kuidas toota suure võimsusega laserväljundeid, millel on põhimõttelise põikrežiimi korral kõrge tala kvaliteediga kõrge kvaliteediga.
Vertikaalne väline õõnsuse pinnale kiirgavad laserid (vecusels), tuntud ka kuipooljuhtide ketas laserid(SDL), on suhteliselt uus Laser Family liige. See saab emissiooni lainepikkuse kujundada, muutes kvantkaevu materjali koostist ja paksust pooljuhtide võimenduskeskkonnas ning kombineerituna intracavity sagedusega kahekordistumisega võib katta laia lainepikkuse vahemikku ultraviolettkiirgust kaugemasse infrapunani, saavutades suure võimsuse, säilitades samal ajal madala erineva nurga ümmarguse sümmeetrilise laserkiire. Laserresonaator koosneb võimenduse kiibi põhjast DBR -struktuurist ja välisest väljundühenduse peeglist. See ainulaadne väline resonaatori struktuur võimaldab optilisi elemente sisestada õõnsusesse selliste toimingute jaoks nagu sageduse kahekordistamine, sageduse erinevus ja režiimi lukustamine, muutes Vecseli ideaalikslaserallikasrakenduste jaoks alates biofotoonikast, spektroskoopiast,laserravimja laseri projektsioon.
VC-pinnale kiirgava pooljuhtide laseriga resonaator on aktiivse piirkonna tasapinnaga risti ja selle väljundvalgus on aktiivse piirkonna tasapinnaga risti, nagu on näidatud joonisel. VCSEL-il on ainulaadsed eelised, näiteks väike suurus, hea sagedus, hea talakahjustuse kahjustus, suur põõmiku pinnakahjustus ja suhteliselt lihtne tootmisprotsess. See näitab suurepärast jõudlust laseri kuvamise, optilise kommunikatsiooni ja optilise kella rakendustes. VCSELS ei saa aga suure võimsusega lasereid üle Watt-i taseme, seetõttu ei saa neid kasutada suure võimsusega põldudel.
VCSEL-i laserresonaator koosneb hajutatud Braggi reflektorist (DBR), mis koosneb pooljuhtmaterjali mitmekihilisest epitaksiaalsest struktuurist nii aktiivse piirkonna ülemisel kui ka alumisel küljel, mis erineb väga paljudestlaserResonaator, mis koosneb lõhestasapinnast angerjas. VCSEL -optilise resonaatori suund on risti kiibipinnaga, laserväljund on samuti risti kiibipinnaga ja DBR mõlema külje peegeldusvõime on palju suurem kui EEL -i lahuse tasapinnal.
VCSEL-i laseriresonaatori pikkus on tavaliselt mõned mikronid, mis on palju väiksem kui angerja millimeetri resonaatoril, ja ühesuunaline võimendus, mis on saadud optilise välja võnkumisel õõnsuses on madal. Ehkki põhilist põikirežiimi väljundit on võimalik saavutada, võib väljundvõimsus ulatuda ainult mitmele millirandile. VCSEL-väljundlaserkiire ristlõikeprofiil on ümmargune ja lahknemisnurk on palju väiksem kui serva kiirgava laserkiire. VCSEL-i suure väljundvõimsuse saavutamiseks on vaja suurendada helendavat piirkonda, et saada suurem võimendus, ja helendava piirkonna suurenemine põhjustab väljundlaseri mitme režiimi väljundiks. Samal ajal on keeruline saavutada ühtlast voolu süstimist suures helendavas piirkonnas ja ebaühtlane süstimine süvendab jäätmete soojuse kogunemist. Lühidalt, VCSEL saab põhilise režiimi ümmarguse sümmeetrilise koha väljastada mõistliku konstruktsiooni disaini kaudu, kuid väljundvõimsus on madal, kui väljund on üks režiim. Seetõttu integreeritakse mitu VCSEL -i sageli väljundrežiimi.
Postiaeg: 21. mai 20124