Alegerea sursei laser ideale: laser cu semiconductor cu emisie de margine Partea întâi

Alegerea idealuluisursa laser: laser semiconductor cu emisie de margine
1. Introducere
Laser semiconductorcipurile sunt împărțite în cipuri laser cu emisie de margini (EEL) și cipuri laser cu emițătură de suprafață cu cavitate verticală (VCSEL) în funcție de diferitele procese de fabricație ale rezonatoarelor, iar diferențele structurale specifice ale acestora sunt prezentate în Figura 1. În comparație cu laserul emițător de suprafață cu cavitate verticală, marginea Dezvoltarea tehnologiei laser semiconductoare cu emisie este mai matură, cu o gamă largă de lungimi de undă, mareelectro-opticeficiență de conversie, putere mare și alte avantaje, foarte potrivite pentru procesarea cu laser, comunicare optică și alte domenii. În prezent, laserele cu semiconductori cu emisie de margine reprezintă o parte importantă a industriei optoelectronice, iar aplicațiile lor au acoperit industria, telecomunicațiile, știința, consumatorii, armarea și aerospațial. Odată cu dezvoltarea și progresul tehnologiei, puterea, fiabilitatea și eficiența conversiei energiei laserelor semiconductoare cu emițătoare au fost mult îmbunătățite, iar perspectivele lor de aplicare sunt din ce în ce mai extinse.
În continuare, te voi conduce să apreciezi în continuare farmecul unic al emisiilor lateralelasere semiconductoare.

Figura 1 (stânga) cu emițătoare laser cu semiconductor și diagrama structurii laserului cu suprafață cu cavitate verticală (dreapta)

2. Principiul de funcționare al semiconductorului cu emisie de marginelaser
Structura laserului semiconductor care emite margini poate fi împărțită în următoarele trei părți: regiunea activă a semiconductoarelor, sursa pompei și rezonatorul optic. Spre deosebire de rezonatoarele laserelor cu emițătoare de suprafață cu cavitate verticală (care sunt compuse din oglinzi Bragg de sus și de jos), rezonatoarele din dispozitivele laser cu semiconductori cu emițări de margini sunt compuse în principal din filme optice pe ambele părți. Structura tipică a dispozitivului EEL și structura rezonatorului sunt prezentate în Figura 2. Fotonul din dispozitivul laser semiconductor cu emisie de margine este amplificat prin selectarea modului în rezonator, iar laserul este format în direcția paralelă cu suprafața substratului. Dispozitivele laser cu semiconductor cu emițătoare de margine au o gamă largă de lungimi de undă de operare și sunt potrivite pentru multe aplicații practice, astfel încât devin una dintre sursele laser ideale.

Indicii de evaluare a performanței laserelor cu semiconductor care emit muchii sunt, de asemenea, în concordanță cu alte lasere cu semiconductor, inclusiv: (1) lungimea de undă laser laser; (2) Curent de prag Ith, adică curentul la care dioda laser începe să genereze oscilația laser; (3) Curentul de lucru Iop, adică curentul de conducere atunci când dioda laser atinge puterea nominală de ieșire, acest parametru este aplicat proiectării și modulării circuitului de comandă laser; (4) Eficiența pantei; (5) Unghiul de divergență verticală θ⊥; (6) Unghiul de divergență orizontală θ∥; (7) Monitorizați curentul Im, adică dimensiunea curentă a cipului laser semiconductor la puterea nominală de ieșire.

3. Progresul cercetării laserelor semiconductoare cu emițătoare de margine bazate pe GaAs și GaN
Laserul semiconductor bazat pe material semiconductor GaAs este una dintre cele mai mature tehnologii laser cu semiconductor. În prezent, laserele semiconductoare cu emițătoare de margine cu bandă de infraroșu apropiat (760-1060 nm) bazate pe GAAS au fost utilizate pe scară largă comercial. Fiind a treia generație de material semiconductor după Si și GaAs, GaN a fost larg preocupat de cercetarea științifică și industrie datorită proprietăților sale fizice și chimice excelente. Odată cu dezvoltarea dispozitivelor optoelectronice bazate pe GAN și eforturile cercetătorilor, diodele emițătoare de lumină și laserele care emiță muchii bazate pe GAN au fost industrializate.