Вертикалдык көңдөй бетинин нурланышына киришүүжарым жарым лазер(VCSEL)
1990-жылдардын ортосунда салттуу жарым өткөргүч лазерлердин өнүгүшүнө тоскоол болгон негизги көйгөйдү чечүү үчүн вертикалдуу тышкы көңдөй бетин нурлантуучу лазерлер иштелип чыккан: негизги көлденең режимде жогорку нур сапаты менен жогорку кубаттуулуктагы лазердик чыгыштарды кантип өндүрүү керек.
Вертикалдуу сырткы көңдөй бетине нур чыгаруучу лазерлер (Vecsels), ошондой эле ... деп аталатжарым өткөргүч диск лазерлери(SDL), лазердик үй-бүлөнүн салыштырмалуу жаңы мүчөсү. Ал жарым өткөргүчтүү күчөтүү чөйрөсүндөгү кванттык кудуктун материалдык курамын жана калыңдыгын өзгөртүү менен эмиссиянын толкун узундугун долбоорлой алат жана көңдөй ичиндеги жыштыктын эки эселениши менен айкалышып, ультрафиолеттен алыскы инфракызылга чейинки кеңири толкун узундугун камтый алат, төмөнкү дивергенцияны сактоо менен жогорку кубаттуулукту чыгара алат. Лазердик резонатор күчөтүү чипинин төмөнкү DBR түзүлүшүнөн жана тышкы чыгаруу бириктиргич күзгүсүнөн турат. Бул уникалдуу тышкы резонатордук түзүлүш жыштыкты эки эселөө, жыштык айырмасы жана режимди кулпулоо сыяктуу операциялар үчүн көңдөйгө оптикалык элементтерди киргизүүгө мүмкүндүк берет, бул VECSELди идеалдуу кылат.лазер булагыбиофотоника, спектроскопия сыяктуу колдонмолор үчүнлазердик медицинажана лазердик проекция.
VC бетиндеги нур чыгаруучу жарым өткөргүч лазердин резонатору активдүү аймак жайгашкан тегиздикке перпендикуляр, ал эми анын чыгуучу жарыгы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, активдүү аймактын тегиздигине перпендикуляр. VCSEL кичинекей өлчөм, жогорку жыштык, жакшы нур сапаты, көңдөй бетинин чоң бузулуу босогосу жана салыштырмалуу жөнөкөй өндүрүш процесси сыяктуу уникалдуу артыкчылыктарга ээ. Ал лазердик дисплей, оптикалык байланыш жана оптикалык саат колдонмолорунда эң сонун көрсөткүчтөрдү көрсөтөт. Бирок, VCsels ватт деңгээлинен жогору жогорку кубаттуулуктагы лазерлерди ала албайт, ошондуктан аларды жогорку кубаттуулук талаптары бар талааларда колдонууга болбойт.
VCSEL лазердик резонатору активдүү аймактын жогорку жана төмөнкү тараптарындагы жарым өткөргүч материалдын көп катмарлуу эпитаксиалдык түзүлүшүнөн турган бөлүштүрүлгөн Брэгг рефлекторунан (DBR) турат, ал активдүү аймактан абдан айырмаланат.лазерEELдеги бөлүнүү тегиздигинен турган резонатор. VCSEL оптикалык резонаторунун багыты чиптин бетине перпендикуляр, лазердин чыгышы да чиптин бетине перпендикуляр жана DBRдин эки тарабынын тең чагылдыруу жөндөмү EEL чечим тегиздигине караганда алда канча жогору.
VCSEL лазердик резонаторунун узундугу, адатта, бир нече микронду түзөт, бул EEL миллиметрдик резонаторунун узундугунан бир топ кичине жана көңдөйдөгү оптикалык талаанын термелүүсү менен алынган бир тараптуу күч аз. Негизги туурасынан кеткен режимдеги чыгууга жетишүүгө мүмкүн болгону менен, чыгуу кубаттуулугу бир нече милливаттка гана жете алат. VCSEL чыгуучу лазердик нурдун кесилиш профили тегерек, ал эми дивергенция бурчу четин чыгаруучу лазердик нурдун узундугунан бир топ кичине. VCSELдин жогорку кубаттуулуктагы чыгуусуна жетүү үчүн, көбүрөөк күч берүү үчүн жарык аймагын көбөйтүү керек, ал эми жарык аймагынын көбөйүшү чыгуучу лазердин көп режимдүү чыгууга айланышына алып келет. Ошол эле учурда, чоң жарык аймагында бирдей ток инъекциясына жетүү кыйын, ал эми бирдей эмес ток инъекциясы калдык жылуулуктун топтолушун күчөтөт. Кыскасы, VCSEL акылга сыярлык структуралык дизайн аркылуу негизги режимдеги тегерек симметриялуу такты чыгара алат, бирок чыгуу бир режимде болгондо чыгуу кубаттуулугу төмөн болот. Ошондуктан, бир нече VCsel көбүнчө чыгуу режимине интеграцияланат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 21-майы