Val av idealisk laserkälla: kantemission halvledare laser del ett

Val av idealisklaserkälla: kantutsläpp halvledarlaser
1. Introduktion
Halvledarlaserchips are divided into edge emitting laser chips (EEL) and vertical cavity surface emitting laser chips (VCSEL) according to the different manufacturing processes of resonators, and their specific structural differences are shown in Figure 1. Compared with vertical cavity surface emitting laser, edge emitting semiconductor laser technology development is more mature, with a wide wavelength range, highelektrooptiskKonverteringseffektivitet, stor kraft och andra fördelar, mycket lämpliga för laserbehandling, optisk kommunikation och andra områden. För närvarande är Edge-emitterande halvledarlasrar en viktig del av optoelektronikindustrin, och deras tillämpningar har täckt industri, telekommunikation, vetenskap, konsument, militär och rymd. Med teknikens utveckling och framsteg har kraften, tillförlitligheten och energikonverteringseffektiviteten för kantemitterande halvledarlasrar förbättrats kraftigt och deras tillämpningsmöjligheter är mer och mer omfattande.
Därefter kommer jag att leda dig till att ytterligare uppskatta den unika charm av sidoemitterandehalvledarlasrar.

Figur 1 (vänster) sida avgivande halvledarlaser och (höger) vertikal kavitetsytemissande laserstrukturdiagram

2. Arbetsprincip för kantutsläpp halvledarelaser
Strukturen för kantemitterande halvledarlaser kan delas upp i följande tre delar: halvledaraktivt region, pumpkälla och optisk resonator. Till skillnad från resonatorerna för vertikala kavitetsytemitterande lasrar (som består av topp- och botten Bragg-speglar) består resonatorerna i kantemitterande halvledarlaser som huvudsakligen består av optiska filmer på båda sidor. Den typiska EEL-enhetsstrukturen och resonatorstrukturen visas i figur 2. Fotonen i kantemissionens halvledarslaseranordning förstärks genom lägesval i resonatorn, och lasern bildas i riktningen parallellt med substratytan. Edge-emitterande halvledarlaserenheter har ett brett utbud av driftsvåglängder och är lämpliga för många praktiska applikationer, så de blir en av de ideala laserkällorna.

Prestandautvärderingsindexen för kantemitterande halvledare-lasrar överensstämmer också med andra halvledarlasrar, inklusive: (1) laserslingsvåglängd; (2) tröskelström med, det vill säga strömmen vid vilken laserdioden börjar generera lasersvängning; (3) Arbetsström IOP, det vill säga drivströmmen när laserdioden når den nominella utgångseffekten, denna parameter tillämpas på design och modulering av laserdrivkretsen; (4) lutningseffektivitet; (5) vertikal divergensvinkel θ⊥; (6) Horisontell divergensvinkel θ∥; (7) Övervaka den nuvarande IM, det vill säga den nuvarande storleken på halvledarlaserchipet vid den nominella utgångseffekten.

3. Forskningsframsteg för GaAs och GaN -baserade kantemitterande halvledarlasrar
Halvledarlaseren baserad på GaAs halvledarmaterial är ett av de mest mogna halvledarteknikerna. För närvarande har GAAS-baserade nästan infraröda band (760-1060 nm) kantemitterande halvledare-lasrar i stor utsträckning använts kommersiellt. Som den tredje generationens halvledarmaterial efter SI och GaAs har GAN varit allmänt bekymrad över vetenskaplig forskning och industri på grund av dess utmärkta fysiska och kemiska egenskaper. Med utvecklingen av GaN-baserade optoelektroniska apparater och forskarnas ansträngningar har GaN-baserade ljusemitterande dioder och kantemitterande lasrar industrialiserats.