ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ Edge Emitting Laser (EEL)

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ Edge Emitting Laser (EEL)
เพื่อให้ได้เอาต์พุตเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์กำลังสูง เทคโนโลยีปัจจุบันคือการใช้โครงสร้างการปล่อยแสงที่ขอบ ตัวสะท้อนของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งขอบนั้นประกอบด้วยพื้นผิวที่แยกตัวตามธรรมชาติของคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์และลำแสงเอาต์พุตจะถูกปล่อยออกมาจากปลายด้านหน้าของเลเซอร์ เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ประเภทการปล่อยขอบสามารถให้พลังงานสูงได้ แต่ จุดเอาท์พุตเป็นรูปวงรี คุณภาพของลำแสงไม่ดี และจำเป็นต้องแก้ไขรูปร่างของลำแสงด้วยระบบการสร้างลำแสง
แผนภาพต่อไปนี้แสดงโครงสร้างของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปล่งแสงตามขอบ ช่องแสงของ EEL ขนานกับพื้นผิวของชิปเซมิคอนดักเตอร์และปล่อยเลเซอร์ที่ขอบของชิปเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งสามารถรับรู้เอาต์พุตเลเซอร์ที่มีกำลังสูง ความเร็วสูง และสัญญาณรบกวนต่ำ อย่างไรก็ตาม ลำแสงเลเซอร์ที่ส่งออกโดย EEL โดยทั่วไปจะมีหน้าตัดของลำแสงที่ไม่สมมาตรและมีไดเวอร์เจนต์เชิงมุมขนาดใหญ่ และประสิทธิภาพการเชื่อมต่อกับไฟเบอร์หรือส่วนประกอบทางแสงอื่นๆ อยู่ในระดับต่ำ

การเพิ่มขึ้นของกำลังเอาต์พุต EEL ถูกจำกัดโดยการสะสมความร้อนเหลือทิ้งในบริเวณแอคทีฟและความเสียหายทางแสงบนพื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์ โดยการเพิ่มพื้นที่ท่อนำคลื่นเพื่อลดการสะสมความร้อนเหลือทิ้งในบริเวณแอคทีฟเพื่อปรับปรุงการกระจายความร้อน เพิ่มพื้นที่เอาต์พุตแสงเพื่อลดความหนาแน่นของพลังงานแสงของลำแสงเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายทางแสง กำลังเอาต์พุตสูงถึงหลายร้อยมิลลิวัตต์สามารถ สามารถทำได้ในโครงสร้างท่อนำคลื่นโหมดขวางเดี่ยว
สำหรับท่อนำคลื่นขนาด 100 มม. เลเซอร์เปล่งขอบเดียวสามารถให้กำลังเอาต์พุตได้หลายสิบวัตต์ แต่ในเวลานี้ท่อนำคลื่นนั้นมีโหมดหลายโหมดอย่างมากบนระนาบของชิป และอัตราส่วนลำแสงเอาต์พุตก็สูงถึง 100:1 ด้วย ต้องการระบบสร้างลำแสงที่ซับซ้อน
บนสมมติฐานที่ว่าไม่มีความก้าวหน้าครั้งใหม่ในด้านเทคโนโลยีวัสดุและเทคโนโลยีการเติบโตแบบ epitaxis วิธีหลักในการปรับปรุงกำลังเอาต์พุตของชิปเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ตัวเดียวคือการเพิ่มความกว้างของแถบของบริเวณการส่องสว่างของชิป อย่างไรก็ตามการเพิ่มความกว้างของแถบสูงเกินไปนั้นง่ายต่อการสร้างการสั่นของโหมดลำดับสูงตามขวางและการสั่นของเส้นใยซึ่งจะช่วยลดความสม่ำเสมอของแสงที่ส่งออกได้อย่างมากและกำลังขับจะไม่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกับความกว้างของแถบ ดังนั้นกำลังขับของ ชิปตัวเดียวมีข้อจำกัดอย่างมาก เพื่อที่จะปรับปรุงกำลังขับให้ดีขึ้นอย่างมาก เทคโนโลยีอาเรย์จึงถูกนำมาใช้ เทคโนโลยีนี้รวมหน่วยเลเซอร์หลายตัวไว้บนพื้นผิวเดียวกัน เพื่อให้หน่วยเปล่งแสงแต่ละหน่วยเรียงกันเป็นอาร์เรย์หนึ่งมิติในทิศทางแกนช้า ตราบใดที่ใช้เทคโนโลยีแยกแสงเพื่อแยกหน่วยเปล่งแสงแต่ละหน่วยในอาเรย์ เพื่อไม่ให้รบกวนซึ่งกันและกัน คุณสามารถเพิ่มกำลังขับของชิปทั้งหมดได้โดยการเพิ่มจำนวนหน่วยเปล่งแสงในตัว ชิปเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์นี้เป็นชิปเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์อาร์เรย์ (LDA) หรือที่เรียกว่าแถบเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์