บทนำเกี่ยวกับเลเซอร์เปล่งขอบ (EEL)

บทนำเกี่ยวกับเลเซอร์เปล่งขอบ (EEL)
เพื่อให้ได้เอาต์พุตเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีกำลังสูง เทคโนโลยีปัจจุบันคือการใช้โครงสร้างการปล่อยขอบ เรโซเนเตอร์ของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ปล่อยขอบประกอบด้วยพื้นผิวการแยกตัวตามธรรมชาติของคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ และลำแสงเอาต์พุตจะถูกปล่อยออกมาจากปลายด้านหน้าของเลเซอร์ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ประเภทปล่อยขอบสามารถให้เอาต์พุตกำลังสูงได้ แต่จุดเอาต์พุตเป็นรูปวงรี คุณภาพของลำแสงไม่ดี และต้องปรับเปลี่ยนรูปร่างลำแสงด้วยระบบการสร้างรูปร่างลำแสง
แผนภาพต่อไปนี้แสดงโครงสร้างของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ปล่อยขอบ โพรงออปติกของ EEL ขนานกับพื้นผิวของชิปเซมิคอนดักเตอร์และปล่อยเลเซอร์ที่ขอบของชิปเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งสามารถให้ผลลัพธ์ของเลเซอร์ด้วยพลังงานสูง ความเร็วสูง และเสียงรบกวนต่ำ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ของลำแสงเลเซอร์โดย EEL โดยทั่วไปจะมีหน้าตัดลำแสงที่ไม่สมมาตรและการแยกเชิงมุมขนาดใหญ่ และประสิทธิภาพการเชื่อมต่อกับไฟเบอร์หรือส่วนประกอบออปติกอื่นๆ ต่ำ

การเพิ่มกำลังส่งออกของ EEL ถูกจำกัดด้วยการสะสมความร้อนเสียในบริเวณที่ใช้งานและความเสียหายทางแสงบนพื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์ โดยการเพิ่มพื้นที่ท่อนำคลื่นเพื่อลดการสะสมความร้อนเสียในบริเวณที่ใช้งานเพื่อปรับปรุงการกระจายความร้อน เพิ่มพื้นที่ส่งออกแสงเพื่อลดความหนาแน่นของกำลังแสงของลำแสงเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายทางแสง จึงสามารถบรรลุกำลังส่งออกได้สูงถึงหลายร้อยมิลลิวัตต์ในโครงสร้างท่อนำคลื่นโหมดขวางเดี่ยว
สำหรับท่อนำคลื่นขนาด 100 มม. เลเซอร์ที่ปล่อยขอบเพียงตัวเดียวสามารถสร้างพลังงานส่งออกได้หลายสิบวัตต์ แต่ในขณะนี้ ท่อนำคลื่นนั้นมีโหมดหลายโหมดบนระนาบของชิป และอัตราส่วนความกว้างยาวของลำแสงส่งออกยังสูงถึง 100:1 ซึ่งต้องใช้ระบบการสร้างลำแสงที่ซับซ้อน
ภาษาไทยโดยอาศัยสมมติฐานที่ว่าไม่มีการพัฒนาใหม่ในเทคโนโลยีวัสดุและเทคโนโลยีการเจริญเติบโตของเอพิแทกเซียล วิธีหลักในการปรับปรุงกำลังส่งออกของชิปเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ตัวเดียวคือการเพิ่มความกว้างของแถบของพื้นที่ส่องสว่างของชิป อย่างไรก็ตาม การเพิ่มความกว้างของแถบมากเกินไปนั้นอาจทำให้เกิดการสั่นแบบลำดับสูงตามขวางและการสั่นแบบเส้นใยได้ง่าย ซึ่งจะลดความสม่ำเสมอของแสงที่ส่งออกอย่างมาก และกำลังส่งออกจะไม่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของความกว้างของแถบ ดังนั้นกำลังส่งออกของชิปตัวเดียวจึงถูกจำกัดอย่างมาก เพื่อปรับปรุงกำลังส่งออกอย่างมาก จึงได้มีการนำเทคโนโลยีอาร์เรย์มาใช้ เทคโนโลยีนี้ผสานรวมหน่วยเลเซอร์หลายหน่วยบนพื้นผิวเดียวกัน ดังนั้นหน่วยเปล่งแสงแต่ละหน่วยจึงเรียงกันเป็นอาร์เรย์มิติเดียวในทิศทางแกนช้า ตราบใดที่ใช้เทคโนโลยีการแยกแสงเพื่อแยกหน่วยเปล่งแสงแต่ละหน่วยในอาร์เรย์ เพื่อไม่ให้รบกวนกัน โดยสร้างเลเซอร์หลายช่องรับแสง คุณสามารถเพิ่มกำลังส่งออกของชิปทั้งหมดได้โดยการเพิ่มจำนวนหน่วยเปล่งแสงที่ผสานรวม ชิปเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์นี้คือชิปเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์อาร์เรย์ (LDA) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเลเซอร์บาร์เซมิคอนดักเตอร์