Giới thiệu về laser phát ra cạnh (lươn)

Giới thiệu về laser phát ra cạnh (lươn)
Để có được đầu ra laser bán dẫn năng lượng cao, công nghệ hiện tại là sử dụng cấu trúc phát xạ cạnh. Bộ cộng hưởng của laser chất bán dẫn phát ra cạnh bao gồm bề mặt phân ly tự nhiên của tinh thể bán dẫn và chùm đầu ra được phát ra từ đầu trước của laser. Laser loại hình bán dẫn có thể đạt được hiệu biến.
Biểu đồ sau đây cho thấy cấu trúc của laser bán dẫn phát ra cạnh. Khoang quang của lươn song song với bề mặt của chip bán dẫn và phát ra laser ở rìa của chip bán dẫn, có thể nhận ra đầu ra laser với công suất cao, tốc độ cao và nhiễu thấp. Tuy nhiên, đầu ra chùm tia laser của EEL thường có mặt cắt ngang không đối xứng và độ phân kỳ góc lớn, và hiệu quả khớp nối với sợi hoặc các thành phần quang học khác là thấp.

Sự gia tăng của công suất đầu ra lươn bị giới hạn bởi sự tích lũy nhiệt chất thải ở vùng hoạt động và thiệt hại quang học trên bề mặt bán dẫn. Bằng cách tăng diện tích ống dẫn sóng để giảm sự tích lũy nhiệt chất thải ở vùng hoạt động để cải thiện sự tản nhiệt, tăng diện tích đầu ra ánh sáng để giảm mật độ công suất quang học của chùm tia Để tránh thiệt hại quang học, công suất đầu ra lên tới hàng trăm milliwatts có thể đạt được trong cấu trúc ống dẫn sóng đơn.
Đối với ống dẫn sóng 100mm, một laser phát ra cạnh duy nhất có thể đạt được hàng chục watts của công suất đầu ra, nhưng tại thời điểm này, ống dẫn sóng có nhiều chế độ trên mặt phẳng của chip và tỷ lệ khung hình chùm đầu ra cũng đạt 100: 1, đòi hỏi một hệ thống định hình chùm tia phức tạp.
Với tiền đề rằng không có bước đột phá mới trong công nghệ vật liệu và công nghệ tăng trưởng epitaxial, cách chính để cải thiện công suất đầu ra của một chip laser bán dẫn duy nhất là tăng chiều rộng dải của vùng phát sáng của chip. Tuy nhiên, việc tăng chiều rộng dải quá cao rất dễ dàng tạo ra dao động chế độ bậc cao ngang và dao động giống như dây tóc, điều này sẽ làm giảm đáng kể tính đồng nhất của sản lượng ánh sáng và công suất đầu ra không tăng tỷ lệ thuận với chiều rộng dải, do đó công suất đầu ra của một chip là cực kỳ hạn chế. Để cải thiện đáng kể sức mạnh đầu ra, công nghệ mảng ra đời. Công nghệ tích hợp nhiều đơn vị laser trên cùng một chất nền, do đó, mỗi bộ phận phát sáng được xếp thành một mảng một chiều theo hướng trục chậm, miễn là công nghệ cách ly quang được sử dụng để tách mỗi đơn vị phát sáng trong một phần. Chip laser bán dẫn này là chip laser bán dẫn (LDA), còn được gọi là thanh laser bán dẫn.