Elecció de l'idealfont làserlàser semiconductor d'emissió de vora
1. Introducció
Làser semiconductorEls xips es divideixen en xips làser d'emissió de vora (EEL) i xips làser d'emissió de superfície de cavitat vertical (VCSEL) segons els diferents processos de fabricació dels ressonadors, i les seves diferències estructurals específiques es mostren a la Figura 1. En comparació amb el làser d'emissió de superfície de cavitat vertical, el desenvolupament de la tecnologia làser semiconductor d'emissió de vora és més madur, amb un ampli rang de longitud d'ona, altaelectroòpticeficiència de conversió, gran potència i altres avantatges, molt adequat per al processament làser, la comunicació òptica i altres camps. Actualment, els làsers semiconductors d'emissió lateral són una part important de la indústria optoelectrònica, i les seves aplicacions han abastat la indústria, les telecomunicacions, la ciència, el consum, l'exèrcit i l'aeroespacial. Amb el desenvolupament i el progrés de la tecnologia, la potència, la fiabilitat i l'eficiència de conversió d'energia dels làsers semiconductors d'emissió lateral s'han millorat molt, i les seves perspectives d'aplicació són cada cop més àmplies.
A continuació, us guiaré per apreciar encara més l'encant únic de l'emissió laterallàsers semiconductors.
Figura 1 (esquerra) làser semiconductor emissor lateral i (dreta) diagrama de l'estructura del làser emissor superficial de cavitat vertical
2. Principi de funcionament del semiconductor d'emissió de voralàser
L'estructura del làser semiconductor d'emissió lateral es pot dividir en les tres parts següents: regió activa semiconductora, font de bombament i ressonador òptic. A diferència dels ressonadors dels làsers d'emissió superficial de cavitat vertical (que estan compostos per miralls de Bragg superior i inferior), els ressonadors dels dispositius làser semiconductors d'emissió lateral estan compostos principalment per pel·lícules òptiques a banda i banda. L'estructura típica del dispositiu EEL i l'estructura del ressonador es mostren a la Figura 2. El fotó del dispositiu làser semiconductor d'emissió lateral s'amplifica mitjançant la selecció de mode al ressonador, i el làser es forma en la direcció paral·lela a la superfície del substrat. Els dispositius làser semiconductors d'emissió lateral tenen una àmplia gamma de longituds d'ona de funcionament i són adequats per a moltes aplicacions pràctiques, de manera que es converteixen en una de les fonts làser ideals.
Els índexs d'avaluació del rendiment dels làsers semiconductors d'emissió lateral també són consistents amb altres làsers semiconductors, incloent: (1) longitud d'ona de làser làser; (2) Corrent llindar Ith, és a dir, el corrent al qual el díode làser comença a generar oscil·lació làser; (3) Corrent de treball Iop, és a dir, el corrent d'accionament quan el díode làser arriba a la potència de sortida nominal, aquest paràmetre s'aplica al disseny i la modulació del circuit d'accionament làser; (4) Eficiència del pendent; (5) Angle de divergència vertical θ⊥; (6) Angle de divergència horitzontal θ∥; (7) Monitorització del corrent Im, és a dir, la mida actual del xip làser semiconductor a la potència de sortida nominal.
3. Progrés de la recerca sobre làsers semiconductors d'emissió perimetral basats en GaAs i GaN
El làser semiconductor basat en material semiconductor GaAs és una de les tecnologies làser semiconductores més madures. Actualment, els làsers semiconductors d'emissió de vora de banda infraroja propera basats en GAAS s'han utilitzat àmpliament comercialment. Com a material semiconductor de tercera generació després del Si i el GaAs, el GaN ha estat àmpliament utilitzat en la investigació científica i la indústria a causa de les seves excel·lents propietats físiques i químiques. Amb el desenvolupament de dispositius optoelectrònics basats en GAN i els esforços dels investigadors, els díodes emissors de llum i els làsers emissors de vora basats en GAN s'han industrialitzat.
Data de publicació: 16 de gener de 2024