Выбор идеалалазерный источник: полупроводниковый лазер с краевым излучением
1. Введение
Полупроводниковый лазерЧипы делятся на чипы лазеров с граничным излучением (EEL) и чипы лазеров с вертикальным резонатором с поверхностным излучением (VCSEL) в соответствии с различными процессами изготовления резонаторов, а их конкретные структурные различия показаны на рисунке 1. По сравнению с лазерами с вертикальным резонатором с поверхностным излучением, технология полупроводниковых лазеров с граничным излучением является более зрелой, с широким диапазоном длин волн, высокойэлектрооптическийэффективность преобразования, большая мощность и другие преимущества, очень подходят для лазерной обработки, оптической связи и других областей. В настоящее время полупроводниковые лазеры с торцевым излучением являются важной частью оптоэлектронной промышленности, и их применение охватывает промышленность, телекоммуникации, науку, потребительские товары, военную и аэрокосмическую отрасли. С развитием и прогрессом технологий мощность, надежность и эффективность преобразования энергии полупроводниковых лазеров с торцевым излучением значительно улучшились, и перспективы их применения становятся все более и более обширными.
Далее я покажу вам, как еще лучше оценить уникальное очарование бокового излучения.полупроводниковые лазеры.
Рисунок 1 (слева) полупроводниковый лазер с боковым излучением и (справа) вертикальная резонаторная схема структуры поверхностного лазера с излучением
2. Принцип работы полупроводника с граничной эмиссиейлазер
Структуру полупроводникового лазера с граничным излучением можно разделить на следующие три части: активная область полупроводника, источник накачки и оптический резонатор. В отличие от резонаторов лазеров с вертикальным резонатором с поверхностным излучением (которые состоят из верхнего и нижнего брэгговских зеркал), резонаторы в устройствах полупроводникового лазера с граничным излучением в основном состоят из оптических пленок с обеих сторон. Типичная структура устройства EEL и структура резонатора показаны на рисунке 2. Фотон в устройстве полупроводникового лазера с граничным излучением усиливается путем выбора моды в резонаторе, и лазер формируется в направлении, параллельном поверхности подложки. Устройства полупроводникового лазера с граничным излучением имеют широкий диапазон рабочих длин волн и подходят для многих практических применений, поэтому они становятся одними из идеальных источников лазерного излучения.
Индексы оценки производительности торцевых полупроводниковых лазеров также согласуются с другими полупроводниковыми лазерами, включая: (1) длину волны лазерной генерации; (2) пороговый ток Ith, то есть ток, при котором лазерный диод начинает генерировать лазерные колебания; (3) рабочий ток Iop, то есть ток возбуждения, когда лазерный диод достигает номинальной выходной мощности, этот параметр применяется к конструкции и модуляции схемы возбуждения лазера; (4) крутизну КПД; (5) угол вертикальной расходимости θ⊥; (6) угол горизонтальной расходимости θ∥; (7) контроль тока Im, то есть текущий размер кристалла полупроводникового лазера при номинальной выходной мощности.
3. Прогресс в исследовании торцевых полупроводниковых лазеров на основе GaAs и GaN
Полупроводниковый лазер на основе полупроводникового материала GaAs является одной из самых зрелых технологий полупроводниковых лазеров. В настоящее время в коммерческих целях широко используются полупроводниковые лазеры с торцевым излучением на основе GAAS в ближнем инфракрасном диапазоне (760-1060 нм). Как полупроводниковый материал третьего поколения после Si и GaAs, GaN широко используется в научных исследованиях и промышленности из-за его превосходных физических и химических свойств. С разработкой оптоэлектронных устройств на основе GAN и усилиями исследователей светодиоды и лазеры с торцевым излучением на основе GAN были промышленно освоены.
Время публикации: 16 января 2024 г.