Выбор ИдеалаЛазерный источник: Эмиссия на краюПолупроводниковый лазерЧасть вторая
4. Состояние применения полупроводниковых лазеров с торцевым излучением
Благодаря широкому диапазону длин волн и высокой мощности, торцевые полупроводниковые лазеры успешно применяются во многих областях, таких как автомобилестроение, оптическая связь и т. д.лазермедицинское лечение. По данным Yole Developpement, всемирно известного агентства по исследованию рынка, рынок лазеров Edge-to-Emit вырастет до 7,4 млрд долларов в 2027 году с годовым темпом роста в 13%. Этот рост будет по-прежнему обусловлен оптическими коммуникациями, такими как оптические модули, усилители и приложения 3D-сенсоров для передачи данных и телекоммуникаций. Для различных требований к приложениям в отрасли были разработаны различные схемы проектирования структур EEL, в том числе: полупроводниковые лазеры Fabripero (FP), полупроводниковые лазеры с распределенным брэгговским отражателем (DBR), полупроводниковые лазеры с внешним резонатором (ECL), полупроводниковые лазеры с распределенной обратной связью (DFB-лазер) , квантовые каскадные полупроводниковые лазеры (QCL) и широкополосные лазерные диоды (BALD).
С ростом спроса на оптическую связь, приложения для 3D-сенсоров и другие области, спрос на полупроводниковые лазеры также растет. Кроме того, полупроводниковые лазеры с торцевым излучением и полупроводниковые лазеры с вертикальным резонатором с поверхностным излучением также играют роль в устранении недостатков друг друга в новых приложениях, таких как:
(1) В области оптической связи 1550 нм InGaAsP/InP распределенная обратная связь (DFB-лазер) EEL и 1300 нм InGaAsP/InGaP Фабри-Перо EEL обычно используются на расстояниях передачи от 2 до 40 км и скоростях передачи до 40 Гбит/с. Однако на расстояниях передачи от 60 до 300 м и более низких скоростях передачи доминируют VCsels на основе 850 нм InGaAs и AlGaAs.
(2) Вертикальные лазеры с поверхностным излучением обладают такими преимуществами, как небольшой размер и узкая длина волны, поэтому они широко используются на рынке бытовой электроники, а яркость и мощность полупроводниковых лазеров с граничным излучением открывают путь для приложений дистанционного зондирования и обработки высокой мощности.
(3) Как полупроводниковые лазеры с торцевым излучением, так и полупроводниковые лазеры с вертикальным резонатором с поверхностным излучением могут использоваться в лидарах ближнего и среднего радиуса действия для решения конкретных задач, таких как обнаружение слепых зон и выезд за пределы полосы движения.
5. Будущее развитие
Полупроводниковый лазер с граничным излучением обладает преимуществами высокой надежности, миниатюризации и высокой плотности световой мощности, а также имеет широкие перспективы применения в оптической связи, лидарах, медицине и других областях. Однако, хотя процесс производства полупроводниковых лазеров с граничным излучением был относительно зрелым, для того, чтобы удовлетворить растущий спрос промышленных и потребительских рынков на полупроводниковые лазеры с граничным излучением, необходимо постоянно оптимизировать технологию, процесс, производительность и другие аспекты полупроводниковых лазеров с граничным излучением, включая: снижение плотности дефектов внутри пластины; сокращение технологических процедур; разработка новых технологий для замены традиционных процессов резки пластин шлифовальным кругом и лезвием, которые склонны к появлению дефектов; оптимизация эпитаксиальной структуры для повышения эффективности лазера с граничным излучением; снижение производственных затрат и т. д. Кроме того, поскольку выходной свет лазера с граничным излучением находится на боковой кромке чипа полупроводникового лазера, трудно добиться упаковки чипа небольшого размера, поэтому соответствующий процесс упаковки все еще нуждается в дальнейшем прорыве.
Время публикации: 22 января 2024 г.