Val av ideallaserkälla: kantemissionshalvledarlaser
1. Introduktion
Halvledarlaserchips är uppdelade i kantutsändande laserchips (EEL) och vertikala kavitetsytemitterande laserchips (VCSEL) i enlighet med de olika tillverkningsprocesserna för resonatorer, och deras specifika strukturella skillnader visas i figur 1. Jämfört med vertikal kavitetsytemitterande laser, kantutsändande laser. emitterande halvledarlaserteknologi utvecklingen är mer mogen, med ett brett våglängdsområde, högelektro-optiskkonverteringseffektivitet, stor effekt och andra fördelar, mycket lämplig för laserbehandling, optisk kommunikation och andra områden.För närvarande är kant-emitterande halvledarlasrar en viktig del av optoelektronikindustrin, och deras tillämpningar har täckt industri, telekommunikation, vetenskap, konsument, militär och flyg.Med utvecklingen och framstegen inom tekniken har kraften, tillförlitligheten och energiomvandlingseffektiviteten för kantutsändande halvledarlasrar förbättrats avsevärt, och deras tillämpningsmöjligheter är mer och mer omfattande.
Därefter kommer jag att leda dig att ytterligare uppskatta den unika charmen med sidoemitteringhalvledarlasrar.
Figur 1 (vänster) sido-emitterande halvledarlaser och (höger) vertikal kavitets yta-emitterande laserstrukturdiagram
2. Arbetsprincip för kantemissionshalvledarelaser
Strukturen hos kant-emitterande halvledarlaser kan delas in i följande tre delar: halvledaraktivt område, pumpkälla och optisk resonator.Till skillnad från resonatorerna för ytemitterande lasrar med vertikal kavitet (som är sammansatta av topp- och bottenspeglar från Bragg), är resonatorerna i kantemitterande halvledarlaserenheter huvudsakligen sammansatta av optiska filmer på båda sidor.Den typiska EEL-anordningsstrukturen och resonatorstrukturen visas i figur 2. Fotonen i kantemissionshalvledarlaseranordningen förstärks genom modval i resonatorn, och lasern formas i riktningen parallell med substratytan.Kantavgivande halvledarlaserenheter har ett brett spektrum av driftvåglängder och är lämpliga för många praktiska tillämpningar, så de blir en av de idealiska laserkällorna.
Prestandautvärderingsindexen för kantemitterande halvledarlasrar överensstämmer också med andra halvledarlasrar, inklusive: (1) laserlaservåglängd;(2) Tröskelström Ith, det vill säga strömmen vid vilken laserdioden börjar generera laseroscillation;(3) Arbetsström Iop, det vill säga drivströmmen när laserdioden når den nominella uteffekten, denna parameter appliceras på utformningen och moduleringen av laserdrivkretsen;(4) Sluttningseffektivitet;(5) Vertikal divergensvinkel θ⊥;(6) Horisontell divergensvinkel θ∥;(7) Övervaka strömmen Im, det vill säga strömstorleken på halvledarlaserchippet vid den nominella uteffekten.
3. Forskningsframsteg för GaAs- och GaN-baserade kantemitterande halvledarlasrar
Halvledarlasern baserad på GaAs-halvledarmaterial är en av de mest mogna halvledarlaserteknologierna.För närvarande har GAAS-baserade kant-emitterande halvledarlasrar använts i stor utsträckning kommersiellt.Som tredje generationens halvledarmaterial efter Si och GaAs, har GaN varit mycket oroad inom vetenskaplig forskning och industri på grund av dess utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper.Med utvecklingen av GAN-baserade optoelektroniska enheter och forskarnas ansträngningar har GAN-baserade lysdioder och kant-emitterande lasrar industrialiserats.
Posttid: 2024-jan-16