Идеалдуу тандоолазер булагы: четки эмиссиялык жарым өткөргүч лазер
1. Киришүү
Жарым өткөргүч лазерЧиптер резонаторлордун ар кандай өндүрүш процесстерине жараша четки нурлантуучу лазердик чиптерге (EEL) жана вертикалдык көңдөй беттик нурлантуучу лазердик чиптерге (VCSEL) бөлүнөт жана алардын өзгөчө структуралык айырмачылыктары 1-сүрөттө көрсөтүлгөн. Вертикалдык көңдөй беттик нурлантуучу лазер менен салыштырганда, четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазердик технологиянын өнүгүшү кенен толкун узундугу диапазонуна, жогорку...электро-оптикалыкконверсиянын натыйжалуулугу, чоң кубаттуулук жана башка артыкчылыктар, лазердик иштетүү, оптикалык байланыш жана башка тармактар үчүн абдан ылайыктуу. Учурда четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазерлер оптоэлектроника өнөр жайынын маанилүү бөлүгү болуп саналат жана алардын колдонулушу өнөр жайды, телекоммуникацияны, илимди, керектөөчүлөрдү, аскердик жана аэрокосмостук тармактарды камтыйт. Технологиянын өнүгүшү жана прогресси менен четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазерлердин кубаттуулугу, ишенимдүүлүгү жана энергияны конверсиянын натыйжалуулугу бир топ жакшырды жана аларды колдонуу келечеги барган сайын кеңейүүдө.
Андан кийин, мен сизди каптал нурлануунун уникалдуу сүйкүмдүүлүгүн андан ары баалооңузга багыттаймжарым өткөргүч лазерлер.
1-сүрөт (сол жакта) нурлантуучу жарым өткөргүч лазер жана (оң жакта) вертикалдык көңдөй бетинин нурлантуучу лазердин түзүлүшүнүн диаграммасы
2. Четки эмиссиялык жарым өткөргүчтүн иштөө принцибилазер
Четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазердин түзүлүшүн төмөнкү үч бөлүккө бөлүүгө болот: жарым өткөргүчтүн активдүү аймагы, насостук булак жана оптикалык резонатор. Вертикалдык көңдөй беттик нурлантуучу лазерлердин резонаторлорунан (алар үстүнкү жана астыңкы Брэгг күзгүлөрүнөн турат) айырмаланып, четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазердик түзүлүштөрдөгү резонаторлор негизинен эки тарабындагы оптикалык пленкалардан турат. Типтүү EEL түзүлүшүнүн түзүлүшү жана резонатордун түзүлүшү 2-сүрөттө көрсөтүлгөн. Четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазердик түзүлүштөгү фотон резонатордо режимди тандоо менен күчөтүлөт жана лазер субстраттын бетине параллель багытта пайда болот. Четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазердик түзүлүштөр иштөө толкун узундуктарынын кеңири диапазонуна ээ жана көптөгөн практикалык колдонмолор үчүн ылайыктуу, ошондуктан алар идеалдуу лазер булактарынын бирине айланат.
Четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазерлердин иштөө көрсөткүчтөрү башка жарым өткөргүч лазерлер менен да шайкеш келет, анын ичинде: (1) лазердик лазердик толкун узундугу; (2) Ith босого тогу, башкача айтканда, лазердик диод лазердик термелүүнү пайда кыла баштаган ток; (3) Жумушчу ток Iop, башкача айтканда, лазердик диод номиналдык чыгуу кубаттуулугуна жеткендеги кыймылдаткыч ток, бул параметр лазердик жетектөөчү чынжырды долбоорлоого жана модуляциялоого колдонулат; (4) Жантайыңкы эффективдүүлүк; (5) Тик дивергенция бурчу θ⊥; (6) Горизонталдык дивергенция бурчу θ∥; (7) Im ток күчүн, башкача айтканда, номиналдык чыгуу кубаттуулугундагы жарым өткөргүч лазердик чиптин ток өлчөмүн көзөмөлдөө.
3. GaAs жана GaN негизиндеги четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазерлерди изилдөөнүн жүрүшү
GaAs жарым өткөргүч материалына негизделген жарым өткөргүч лазер эң өнүккөн жарым өткөргүч лазер технологияларынын бири болуп саналат. Учурда GAAS негизиндеги жакын инфракызыл тилкелүү (760-1060 нм) четки нурлантуучу жарым өткөргүч лазерлер коммерциялык жактан кеңири колдонулуп келет. Si жана GaAsтан кийинки үчүнчү муундагы жарым өткөргүч материал катары GaN өзүнүн эң сонун физикалык жана химиялык касиеттеринен улам илимий изилдөөлөрдө жана өнөр жайда кеңири колдонулуп келет. GAN негизиндеги оптоэлектрондук түзүлүштөрдүн өнүгүшү жана изилдөөчүлөрдүн аракеттери менен GAN негизиндеги жарык чыгаруучу диоддор жана четки нурлантуучу лазерлер өнөр жайлаштырылган.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 16-январы