Val av idealLaserkällaKantutsläppHalvledarlaserDel två
4. Tillämpningsstatus för kantutsläppande halvledarlasrar
På grund av sitt breda våglängdsområde och höga effekt har kantutsändande halvledarlasrar framgångsrikt använts inom många områden, såsom fordonsindustrin, optisk kommunikation ochlasermedicinsk behandling. Enligt Yole Developpement, en internationellt erkänd marknadsundersökningsbyrå, kommer marknaden för edge-to-emit-lasrar att växa till 7,4 miljarder dollar år 2027, med en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 13 %. Denna tillväxt kommer att fortsätta drivas av optisk kommunikation, såsom optiska moduler, förstärkare och 3D-avkänningsapplikationer för datakommunikation och telekommunikation. För olika applikationskrav har olika EEL-strukturdesignscheman utvecklats i branschen, inklusive: Fabripero (FP) halvledarlasrar, Distributed Bragg Reflector (DBR) halvledarlasrar, externa kavitetslasrar (ECL) halvledarlasrar, distribuerade återkopplingshalvledarlasrar (DFB-laser), kvantkaskadhalvledarlasrar (QCL) och vidvinkellaserdioder (BALD).
Med den ökande efterfrågan på optisk kommunikation, 3D-avkänningsapplikationer och andra områden ökar även efterfrågan på halvledarlasrar. Dessutom spelar kantutsändande halvledarlasrar och vertikalkavitets-ytutsändande halvledarlasrar också en roll i att fylla varandras brister i nya tillämpningar, såsom:
(1) Inom området optisk kommunikation används 1550 nm InGaAsP/InP Distributed Feedback (DFB-laser) EEL och 1300 nm InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL vanligtvis vid överföringsavstånd på 2 km till 40 km och överföringshastigheter upp till 40 Gbps. Vid överföringsavstånd på 60 m till 300 m och lägre överföringshastigheter är dock VC-er baserade på 850 nm InGaAs och AlGaAs dominerande.
(2) Vertikala kavitets-ytavgivande lasrar har fördelarna med liten storlek och smal våglängd, så de har använts i stor utsträckning på konsumentelektronikmarknaden, och fördelarna med ljusstyrka och effekt hos kantemitterande halvledarlasrar banar väg för fjärranalysapplikationer och högeffektsbearbetning.
(3) Både kantutsändande halvledarlasrar och vertikala kavitetsytutsändande halvledarlasrar kan användas för kort- och medeldistans-liDAR för att uppnå specifika tillämpningar såsom dödvinkeldetektering och filbyte.
5. Framtida utveckling
Kantemitterande halvledarlasrar har fördelarna med hög tillförlitlighet, miniatyrisering och hög ljuseffektdensitet, och har breda tillämpningsmöjligheter inom optisk kommunikation, liDAR, medicin och andra områden. Även om tillverkningsprocessen för kantemitterande halvledarlasrar har varit relativt mogen, är det för att möta den växande efterfrågan på kantemitterande halvledarlasrar från industri- och konsumentmarknader nödvändigt att kontinuerligt optimera tekniken, processen, prestandan och andra aspekter av kantemitterande halvledarlasrar, inklusive: minska defektdensiteten inuti wafern; minska processprocedurerna; utveckla ny teknik för att ersätta de traditionella skärprocesserna för slipskivor och bladskivor som är benägna att introducera defekter; optimera den epitaxiella strukturen för att förbättra effektiviteten hos kantemitterande laser; minska tillverkningskostnaderna, etc. Dessutom, eftersom utljuset från kantemitterande laser är på sidokanten av halvledarlaserchipet, är det svårt att uppnå chipförpackning i liten storlek, så den relaterade förpackningsprocessen behöver fortfarande utvecklas ytterligare.
Publiceringstid: 22 januari 2024