İdeal lazer mənbəyinin seçimi: kənar emissiya yarımkeçirici lazer Birinci hissə

İdeal seçimilazer mənbəyi: kənar emissiya yarımkeçirici lazer
1. Giriş
Yarımkeçirici lazerçiplər rezonatorların müxtəlif istehsal proseslərinə görə kənar emissiya edən lazer çiplərinə (EEL) və şaquli boşluq səthi emissiya lazer çiplərinə (VCSEL) bölünür və onların xüsusi struktur fərqləri Şəkil 1-də göstərilmişdir. emitting yarımkeçirici lazer texnologiyasının inkişafı daha yetkindir, geniş dalğa uzunluğu diapazonu, yüksəkdirelektro-optikdönüşüm səmərəliliyi, böyük güc və digər üstünlüklər, lazer emal, optik rabitə və digər sahələr üçün çox uyğundur.Hazırda kənar emissiya edən yarımkeçirici lazerlər optoelektronika sənayesinin mühüm hissəsidir və onların tətbiqi sənaye, telekommunikasiya, elm, istehlak, hərbi və aerokosmik sahələri əhatə edir.Texnologiyanın inkişafı və tərəqqisi ilə kənar emissiya edən yarımkeçirici lazerlərin gücü, etibarlılığı və enerjiyə çevrilmə səmərəliliyi xeyli yaxşılaşmışdır və onların tətbiqi perspektivləri getdikcə daha genişdir.
Sonra, yan emissiyanın unikal cazibəsini daha da qiymətləndirməyə aparacağamyarımkeçirici lazerlər.

Şəkil 1 (sol) yan emissiya yarımkeçirici lazer və (sağ) şaquli boşluq səthi emissiya edən lazer quruluş diaqramı

2. Kənar emissiya yarımkeçiricinin iş prinsipilazer
Kənar emissiya edən yarımkeçirici lazerin strukturunu aşağıdakı üç hissəyə bölmək olar: yarımkeçirici aktiv bölgə, nasos mənbəyi və optik rezonator.Şaquli boşluqlu səthi emissiya edən lazerlərin rezonatorlarından (yuxarı və aşağı Bragg güzgülərindən ibarətdir) fərqli olaraq, kənar emissiyalı yarımkeçirici lazer cihazlarında rezonatorlar əsasən hər iki tərəfdən optik plyonkalardan ibarətdir.Tipik EEL cihazının strukturu və rezonator strukturu Şəkil 2-də göstərilmişdir. Kənar emissiyalı yarımkeçirici lazer qurğusunda foton rezonatorda rejim seçimi ilə gücləndirilir və lazer substrat səthinə paralel istiqamətdə formalaşır.Kənar emissiya edən yarımkeçirici lazer cihazları geniş əməliyyat dalğa uzunluqlarına malikdir və bir çox praktik tətbiqlər üçün uyğundur, buna görə də onlar ideal lazer mənbələrindən birinə çevrilirlər.

Kənar emissiya edən yarımkeçirici lazerlərin performans qiymətləndirmə indeksləri digər yarımkeçirici lazerlərlə də uyğundur, o cümlədən: (1) lazer lazer dalğa uzunluğu;(2) Eşik cərəyanı Ith, yəni lazer diodunun lazer salınımını yaratmağa başladığı cərəyan;(3) İş cərəyanı Iop, yəni lazer diodunun nominal çıxış gücünə çatdıqda hərəkət cərəyanı, bu parametr lazer sürücü dövrəsinin dizaynı və modulyasiyasına tətbiq edilir;(4) Yamacın səmərəliliyi;(5) Şaquli divergensiya Bucağı θ⊥;(6) Horizontal divergensiya Bucağı θ∥;(7) Cari Im-ə, yəni nominal çıxış gücündə yarımkeçirici lazer çipinin cari ölçüsünə nəzarət edin.

3. GaAs və GaN əsaslı kənar emissiya edən yarımkeçirici lazerlərin tədqiqat tərəqqisi
GaAs yarımkeçirici materialına əsaslanan yarımkeçirici lazer ən yetkin yarımkeçirici lazer texnologiyalarından biridir.Hazırda GAAS əsaslı yaxın infraqırmızı zolaqlı (760-1060 nm) kənar emissiya edən yarımkeçirici lazerlər kommersiya məqsədləri üçün geniş istifadə olunur.Si və GaAs-dan sonra üçüncü nəsil yarımkeçirici material kimi GaN əla fiziki və kimyəvi xassələrinə görə elmi tədqiqat və sənayedə geniş istifadə olunur.GAN əsaslı optoelektronik cihazların inkişafı və tədqiqatçıların səyləri ilə GAN əsaslı işıq yayan diodlar və kənar emissiya lazerləri sənayeləşdi.