Bevezetés a szélkibocsátó lézerbe (angolna)

Bevezetés a szélkibocsátó lézerbe (angolna)
A nagy teljesítményű félvezető lézer kimenet elérése érdekében az aktuális technológia a szélkibocsátási struktúra használata. A szélsőséges, félvezető lézer rezonátora a félvezető kristály természetes disszociációs felületéből áll, és a kimeneti sugár a lézer elülső részétől bocsát ki. A szél-kibocsátás típusú félvezető lézer nagy teljesítményű kimenetet érhet el, de a kimeneti folt, de a sugár minősége gyenge, és a sugárforma meg kell módosítania egy gerendás rendszerrel.
A következő ábra a szélsőséges félvezető lézer szerkezetét mutatja. Az angolna optikai ürege párhuzamos a félvezető chip felületével, és lézerrel bocsát ki a félvezető chip szélén, amely nagy teljesítményű, nagy sebességű és alacsony zajjal képes megvalósítani a lézerkimenetet. Azonban az angolna által végzett lézernyaláb -kimenet azonban általában aszimmetrikus gerenda keresztmetszete és nagy szögváltozással rendelkezik, és a kapcsolási hatékonyság a rost vagy más optikai alkatrészekkel alacsony.

Az angolna kimeneti teljesítményének növekedését az aktív régióban a hulladékhő felhalmozódása és a félvezető felületén történő optikai károsodás korlátozza. A hullámvezető területének növelésével az aktív régióban a hulladékhő -felhalmozódás csökkentése érdekében a hőeloszlás javítása érdekében, növelve a fénykimenetet a gerenda optikai teljesítmény -sűrűségének csökkentése érdekében az optikai károsodás elkerülése érdekében, akár több száz milliwatt kimeneti teljesítményt érhetünk el az egy transzverz üzemmódú hullámvezető szerkezetben.
A 100 mm-es hullámvezetőnél az egyetlen szélű lézer több tíz watt kimeneti teljesítményt érhet el, de ebben az időben a hullámvezető nagyon multi-módú a chip síkján, és a kimeneti sugárzás aránya szintén eléri a 100: 1-et, amely komplex sugárformáló rendszert igényel.
Arra az előfeltételre, hogy az anyagtechnikában és az epitaxiális növekedési technológiában nincs új áttörés, az egyetlen félvezető lézer chip kimeneti teljesítményének javításának fő módja a chip világító régiójának szalagszélességének növelése. A csík szélességének túl magas növelése azonban könnyű előállítani a keresztirányú, magas rendű üzemmódú oszcillációt és az izzószál-mintázatot, ami jelentősen csökkenti a fénykimenet egységességét, és a kimeneti teljesítmény nem növekszik arányosan a szalag szélességével, tehát az egyetlen chip kimeneti teljesítménye rendkívül korlátozott. Annak érdekében, hogy jelentősen javítsák a kimeneti energiát, a tömb technológia jön létre. A technológia több lézeregységet integrál ugyanazon a szubsztráton, így minden egyes fénykibocsátó egység egydimenziós tömbként van felsorolva a lassú tengely irányában, mindaddig, amíg az optikai izolációs technológiát az egyes fénykibocsátó egységek elválasztására használják a tömbben, hogy nem zavarják egymást, és egy multi-aperture lézert képeznek. Ez a félvezető lézer chip egy félvezető lézer tömb (LDA) chip, más néven félvezető lézerrúd.