ทางเลือกในอุดมคติแหล่งกำเนิดเลเซอร์: เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ Edge Emission
1. บทนำ
เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์ชิปถูกแบ่งออกเป็นขอบเลเซอร์ชิป (ปลาไหล) และพื้นผิวแนวตั้งที่เปล่งแสงเลเซอร์ชิป (VCSEL) ตามกระบวนการผลิตที่แตกต่างกันของ resonators และความแตกต่างของโครงสร้างเฉพาะของพวกเขาจะแสดงในรูปที่ 1 เมื่อเทียบกับพื้นผิวแนวตั้งอเนกประสงค์ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานขนาดใหญ่และข้อได้เปรียบอื่น ๆ เหมาะสำหรับการประมวลผลด้วยเลเซอร์การสื่อสารด้วยแสงและสาขาอื่น ๆ ในปัจจุบันเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมาเป็นส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมออปโตอิเล็กทรอนิกส์และการใช้งานของพวกเขาได้ครอบคลุมอุตสาหกรรมการสื่อสารโทรคมนาคมวิทยาศาสตร์ผู้บริโภคการทหารและการบินและอวกาศ ด้วยการพัฒนาและความคืบหน้าของเทคโนโลยีพลังความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมาได้รับการปรับปรุงอย่างมากและโอกาสการใช้งานของพวกเขานั้นกว้างขวางมากขึ้นเรื่อย ๆ
ต่อไปฉันจะนำคุณไปชื่นชมเสน่ห์ที่ไม่เหมือนใครของการเปล่งแสงด้านข้างเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์.
รูปที่ 1 (ซ้าย) เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมาและ (ขวา) พื้นผิวแนวตั้งเปล่งแสงเลเซอร์ไดอะแกรม
2. หลักการทำงานของเซมิคอนดักเตอร์ Edge Emissionเลเซอร์
โครงสร้างของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมาสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วนต่อไปนี้: ภูมิภาคที่ใช้งานเซมิคอนดักเตอร์แหล่งปั๊มและเรโซเนเตอร์ออปติคัล แตกต่างจากตัวสะท้อนแสงของเลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวแนวตั้ง (ซึ่งประกอบด้วยกระจก Bragg ด้านบนและด้านล่าง) resonators ในอุปกรณ์เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมานั้นส่วนใหญ่ประกอบด้วยฟิล์มออพติคอลทั้งสองด้าน โครงสร้างอุปกรณ์ปลาไหลทั่วไปและโครงสร้าง resonator แสดงในรูปที่ 2 โฟตอนในอุปกรณ์เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ปล่อยออกมาจากขอบจะถูกขยายโดยการเลือกโหมดใน Resonator และเลเซอร์จะเกิดขึ้นในทิศทางขนานกับพื้นผิวพื้นผิว อุปกรณ์เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมานั้นมีความยาวคลื่นในการใช้งานที่หลากหลายและเหมาะสำหรับการใช้งานที่ใช้งานได้จริงดังนั้นพวกเขาจึงกลายเป็นหนึ่งในแหล่งเลเซอร์ในอุดมคติ
ดัชนีการประเมินประสิทธิภาพของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมานั้นสอดคล้องกับเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ รวมถึง: (1) ความยาวคลื่นเลเซอร์เลเซอร์; (2) Threshold ปัจจุบัน ith นั่นคือกระแสที่ไดโอดเลเซอร์เริ่มสร้างการแกว่งเลเซอร์; (3) IOP การทำงานเป็นปัจจุบันคือกระแสการขับขี่เมื่อไดโอดเลเซอร์ถึงกำลังเอาต์พุตที่ได้รับการจัดอันดับพารามิเตอร์นี้จะถูกนำไปใช้กับการออกแบบและการปรับของวงจรเลเซอร์ไดรฟ์ (4) ประสิทธิภาพความลาดชัน (5) มุมแตกต่างแนวตั้งθ⊥; (6) มุมความแตกต่างในแนวนอนθ∥; (7) ตรวจสอบ IM ปัจจุบันนั่นคือขนาดปัจจุบันของชิปเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่กำลังเอาต์พุตที่ได้รับการจัดอันดับ
3. ความคืบหน้าการวิจัยของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมาจาก GaAs และ GaN
เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ GAAS เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่โตเต็มที่ที่สุด ในปัจจุบันแถบอินฟราเรดใกล้อินฟราเรดที่ใช้ GAAS (760-1060 นาโนเมตร) เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งออกมานั้นถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในเชิงพาณิชย์ ในฐานะที่เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์รุ่นที่สามหลังจาก SI และ GAAS GAN มีความกังวลอย่างกว้างขวางในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่ยอดเยี่ยม ด้วยการพัฒนาอุปกรณ์ออพโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ GAN และความพยายามของนักวิจัยไดโอดเปล่งแสงที่ใช้แสง GAN และเลเซอร์เปล่งแสงได้รับการพัฒนา
เวลาโพสต์: ม.ค.-16-2024