Lựa chọn nguồn laser lý tưởng: laser bán dẫn phát xạ cạnh phần một

Lựa chọn lý tưởngNguồn laser: laser bán dẫn phát xạ cạnh
1. Giới thiệu
Laser bán dẫnCác chip được chia thành các chip laser phát ra cạnh (lươn) và chip laser phát ra bề mặt khoang dọc (VCSEL) theo các quy trình sản xuất của các bộ cộng hưởng khác nhau và sự khác biệt cấu trúc cụ thể của chúng được thể hiện trong Hình 1.quang điệnHiệu quả chuyển đổi, năng lượng lớn và các lợi thế khác, rất phù hợp cho xử lý laser, giao tiếp quang học và các trường khác. Hiện tại, laser bán dẫn phát ra cạnh là một phần quan trọng của ngành công nghiệp quang điện tử, và các ứng dụng của họ đã đề cập đến ngành công nghiệp, viễn thông, khoa học, tiêu dùng, quân sự và hàng không vũ trụ. Với sự phát triển và tiến bộ của công nghệ, hiệu quả chuyển đổi năng lượng, độ tin cậy và năng lượng của laser chất bán dẫn phát ra cạnh đã được cải thiện rất nhiều và triển vọng ứng dụng của họ ngày càng rộng lớn hơn.
Tiếp theo, tôi sẽ dẫn bạn đánh giá cao hơn nữa sự quyến rũ độc đáo của việc phát ra phụLaser bán dẫn.

Hình 1 (bên trái) Laser chất bán dẫn phát ra và (bên phải)

2. Nguyên tắc làm việc của chất bán dẫn phát xạ cạnhlaser
Cấu trúc của laser bán dẫn phát ra cạnh có thể được chia thành ba phần sau: vùng hoạt động bán dẫn, nguồn bơm và bộ cộng hưởng quang học. Khác với các bộ cộng hưởng của laser phát ra bề mặt khoang dọc (bao gồm các gương bragg trên và dưới), các bộ cộng hưởng trong các thiết bị laser bán dẫn phát ra cạnh chủ yếu bao gồm các màng quang ở cả hai mặt. Cấu trúc và cấu trúc cộng hưởng của thiết bị lươn điển hình được hiển thị trong Hình 2. Photon trong thiết bị laser bán dẫn phát xạ cạnh được khuếch đại bằng cách chọn chế độ trong bộ cộng hưởng và laser được hình thành theo hướng song song với bề mặt chất nền. Các thiết bị laser bán dẫn phát ra cạnh có một loạt các bước sóng hoạt động và phù hợp cho nhiều ứng dụng thực tế, vì vậy chúng trở thành một trong những nguồn laser lý tưởng.

Các chỉ số đánh giá hiệu suất của laser bán dẫn phát ra cạnh cũng phù hợp với các laser bán dẫn khác, bao gồm: (1) bước sóng laser laser; (2) Ngưỡng hiện tại ith, nghĩa là dòng điện mà diode laser bắt đầu tạo ra dao động laser; . (4) Hiệu quả độ dốc; (5) góc phân kỳ thẳng đứng θ⊥; (6) góc phân kỳ ngang θ∥; (7) Giám sát IM hiện tại, nghĩa là kích thước hiện tại của chip laser bán dẫn ở công suất đầu ra định mức.

3. Tiến trình nghiên cứu của các laser chất bán dẫn phát ra cạnh GaAs và GaN
Laser bán dẫn dựa trên vật liệu bán dẫn GaAs là một trong những công nghệ laser bán dẫn trưởng thành nhất. Hiện tại, dải bán dẫn gần hồng cầu dựa trên GaAs (760-1060nm) Laser chất bán dẫn phát ra đã được sử dụng rộng rãi về mặt thương mại. Là vật liệu bán dẫn thế hệ thứ ba sau SI và GaAs, GaN đã được quan tâm rộng rãi trong nghiên cứu khoa học và công nghiệp vì các đặc tính vật lý và hóa học tuyệt vời của nó. Với sự phát triển của các thiết bị quang điện tử dựa trên GAN và những nỗ lực của các nhà nghiên cứu, các điốt phát sáng dựa trên GAN và các laser phát ra cạnh đã được công nghiệp hóa.