Elecció de la font de làser ideal: làser semiconductor d'emissió de vora Part One

Elecció de l'idealfont làser: làser 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 de ressonadors, i les seves diferències estructurals específiques es mostren a la figura 1. En comparació amb el làser que emet la superfície de cavitat vertical, la vora El desenvolupament de la tecnologia làser d'emissió de semiconductors és més madur, amb un ampli rang de longituds d'ona, altelectro-òpticaeficiència de conversió, gran potència i altres avantatges, molt adequats per al processament làser, comunicació òptica i altres camps. Actualment, els làsers semiconductors d'emissió de vora són una part important de la indústria optoelectrònica i les seves aplicacions han cobert 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 de vora s'han millorat molt, i les seves perspectives d'aplicació són cada cop més àmplies.
A continuació, us portaré a apreciar encara més l'encant únic de l'emissió laterallàsers semiconductors.

Figura 1 (esquerra) diagrama d'estructura làser d'emissió de làser de superfície i cavitat vertical (dreta)

2. Principi de funcionament del semiconductor d'emissió de voralàser
L'estructura del làser semiconductor emissor de vores es pot dividir en les tres parts següents: regió activa del semiconductors, font de bomba i ressonador òptic. A diferència dels ressonadors dels làsers d'emissió de superfície de cavitat vertical (que es componen de miralls Bragg superior i inferior), els ressonadors dels dispositius làser de semiconductors que emeten vores es componen principalment de pel·lícules òptiques a ambdós costats. 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 de vora s'amplifica mitjançant la selecció del mode al ressonador i el làser es forma en la direcció paral·lela a la superfície del substrat. Els dispositius làser semiconductors amb emissió de vores tenen una àmplia gamma de longituds d'ona operatives 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 de vores també són coherents amb altres làsers de semiconductors, incloent: (1) longitud d'ona 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 de conducció quan el díode làser arriba a la potència de sortida nominal, aquest paràmetre s'aplica al disseny i modulació del circuit d'accionament làser; (4) Eficiència de pendent; (5) Angle de divergència vertical θ⊥; (6) Angle de divergència horitzontal θ∥; (7) Superviseu l'actual Im, és a dir, la mida actual del xip làser semiconductor a la potència de sortida nominal.

3. Progrés de la investigació dels làsers semiconductors 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 basats en GAAS (760-1060 nm) s'han utilitzat àmpliament comercialment. Com a material semiconductor de tercera generació després de Si i GaAs, GaN ha estat àmpliament preocupat per 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.