Выбор идеалалазерный источник: полупроводниковый лазер с граничным излучением
1. Введение
Полупроводниковый лазерЧипы делятся на чипы с лазером с торцевым излучением (EEL) и чипы с лазером с вертикальным резонатором и поверхностным излучением (VCSEL) в соответствии с различными процессами изготовления резонаторов, а их специфические структурные различия показаны на рисунке 1. По сравнению с лазером с вертикальным резонатором и поверхностным излучением, технология полупроводникового лазера с торцевым излучением более развита, имеет широкий диапазон длин волн, высокуюэлектрооптическийЭффективность преобразования, высокая мощность и другие преимущества делают их особенно подходящими для лазерной обработки, оптической связи и других областей. В настоящее время полупроводниковые лазеры с торцевым излучением играют важную роль в оптоэлектронике и нашли применение в промышленности, телекоммуникациях, науке, потребительском секторе, военной и аэрокосмической отраслях. С развитием технологий мощность, надежность и эффективность преобразования энергии полупроводниковых лазеров с торцевым излучением значительно повысились, и перспективы их применения расширяются.
Далее я помогу вам еще глубже оценить уникальное очарование бокового излучения.полупроводниковые лазеры.
Рисунок 1 (слева) - схема структуры полупроводникового лазера с боковым излучением и (справа) - схема структуры лазера с вертикальным резонатором и поверхностным излучением.
2. Принцип работы полупроводника с торцевой эмиссиейлазер
Структуру полупроводникового лазера с торцевым излучением можно разделить на следующие три части: активную область полупроводника, источник накачки и оптический резонатор. В отличие от резонаторов вертикально-излучающих лазеров с поверхностным излучением (которые состоят из верхнего и нижнего брэгговских зеркал), резонаторы в полупроводниковых лазерных приборах с торцевым излучением в основном состоят из оптических пленок с обеих сторон. Типичная структура устройства EEL и структура резонатора показаны на рисунке 2. Фотон в полупроводниковом лазерном приборе с торцевым излучением усиливается за счет селекции мод в резонаторе, и лазер формируется в направлении, параллельном поверхности подложки. Полупроводниковые лазерные приборы с торцевым 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 соответствуют другим полупроводниковым лазерам, 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) наклонную эффективность; (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 GaAs является одной из наиболее зрелых технологий в области полупроводниковых лазеров. В настоящее время полупроводниковые лазеры с торцевым излучением на основе GaAs, работающие в ближнем инфракрасном диапазоне (760–1060 нм), широко используются в коммерческих целях. GaN, являясь полупроводниковым материалом третьего поколения после Si и GaAs, широко используется в научных исследованиях и промышленности благодаря своим превосходным физическим и химическим свойствам. Благодаря разработке оптоэлектронных устройств на основе GAN и усилиям исследователей, светодиоды и лазеры с торцевым излучением на основе GAN получили промышленное распространение.
Время публикации: 16 января 2024 г.