Ideális lézerforrás választása: élemissziós félvezető lézer, 1. rész

Az ideális választásalézerforrás: élemissziós félvezető lézer
1. Bevezetés
Félvezető lézera chipeket a rezonátorok különböző gyártási folyamatai szerint élkibocsátó lézerchipekre (EEL) és vertikális üreges felületet emittáló lézerchipekre (VCSEL) osztják, ezek fajlagos szerkezeti különbségeit az 1. ábra mutatja. kibocsátó félvezető lézer technológia fejlesztése érettebb, széles hullámhossz-tartományban, magaselektro-optikaikonverziós hatékonyság, nagy teljesítmény és egyéb előnyök, nagyon alkalmas lézeres feldolgozásra, optikai kommunikációra és egyéb területekre. Jelenleg az élkibocsátó félvezető lézerek az optoelektronikai ipar fontos részét képezik, és alkalmazásaik kiterjedtek az iparra, a távközlésre, a tudományra, a fogyasztói, a katonai és a repülőgépiparra. A technológia fejlődésével és fejlődésével az élkibocsátó félvezető lézerek teljesítménye, megbízhatósága és energiaátalakítási hatékonysága nagymértékben javult, alkalmazási lehetőségeik pedig egyre szélesebbek.
Következő lépésként elvezetem Önt ahhoz, hogy még jobban értékelje az oldalsó sugárzás egyedi varázsátfélvezető lézerek.

1. ábra (bal oldali) kibocsátó félvezető lézer és (jobb) függőleges üregfelület kibocsátó lézer szerkezeti diagramja

2. Élemissziós félvezető működési elvelézer
Az élkibocsátó félvezető lézer szerkezete három részre osztható: félvezető aktív tartomány, szivattyúforrás és optikai rezonátor. A függőleges üreges felületkibocsátó lézerek rezonátoraitól eltérően (amelyek felső és alsó Bragg-tükrökből állnak), az élkibocsátó félvezető lézeres eszközök rezonátorai főleg mindkét oldalon optikai filmekből állnak. Az EEL készülék tipikus felépítése és rezonátor felépítése a 2. ábrán látható. Az élemissziós félvezető lézerkészülék fotonja a rezonátorban módválasztással felerősödik, és a lézer a hordozó felületével párhuzamos irányban alakul ki. Az élkibocsátó félvezető lézerkészülékek széles működési hullámhossz-tartománysal rendelkeznek, és számos gyakorlati alkalmazásra alkalmasak, így az egyik ideális lézerforrássá válnak.

Az élkibocsátó félvezető lézerek teljesítményértékelési indexei szintén összhangban vannak más félvezető lézerekkel, beleértve a következőket: (1) lézer lézeres hullámhossz; (2) Ith küszöbáram, vagyis az az áramerősség, amelynél a lézerdióda lézeroszcillációt kezd generálni; (3) Iop üzemi áram, vagyis az a hajtóáram, amikor a lézerdióda eléri a névleges kimeneti teljesítményt, ezt a paramétert alkalmazzák a lézerhajtó áramkör tervezésére és modulálására; (4) Lejtési hatékonyság; (5) Függőleges divergencia szöge θ⊥; (6) Vízszintes eltérési szög θ∥; (7) Figyelje az Im áramerősséget, azaz a félvezető lézerchip aktuális méretét a névleges kimeneti teljesítmény mellett.

3. GaAs és GaN alapú élkibocsátó félvezető lézerek kutatása
A GaAs félvezető anyagon alapuló félvezető lézer az egyik legkiforrottabb félvezető lézer technológia. Jelenleg a GAAS-alapú közeli infravörös sávú (760-1060 nm) élkibocsátó félvezető lézereket széles körben használják a kereskedelemben. A GaN, mint a Si és a GaAs után harmadik generációs félvezető anyag, kiváló fizikai és kémiai tulajdonságai miatt széles körben érintett a tudományos kutatásban és az iparban. A GAN alapú optoelektronikai eszközök fejlesztésével és a kutatók erőfeszítéseivel a GAN alapú fénykibocsátó diódák és élkibocsátó lézerek iparosodtak.