Вертикалдык көңдөй бетинин эмиссиясына киришүүжарым өткөргүч лазер(VCSEL)
Вертикалдуу сырткы көңдөй беттик лазерлер 1990-жылдардын орто ченинде салттуу жарым өткөргүч лазерлердин өнүгүшүн кыйнаган негизги көйгөйдү чечүү үчүн иштелип чыккан: фундаменталдуу туурасынан кеткен режимде жогорку нур сапаты менен жогорку кубаттуу лазер натыйжаларын кантип чыгаруу керек.
Вертикалдуу сырткы көңдөй бети-эмитенттүү лазерлер (Vecsels), ошондой эле белгилүүжарым өткөргүчтүү диск лазерлери(SDL), лазердик үй-бүлөнүн салыштырмалуу жаңы мүчөсү болуп саналат. Ал жарым өткөргүчтүн пайда чөйрөсүндөгү кванттык скважинанын материалдык курамын жана калыңдыгын өзгөртүү менен эмиссиянын толкун узундугун долбоорлой алат жана ич ара жыштыгын эки эсеге көбөйтүү менен бирге ультра кызгылт көк нурдан алыскы инфракызылга чейин кең толкун узундугун камтый алат, аз дивергенцияны сактоо менен жогорку кубаттуулукка жетишет. Бурчтук тегерек симметриялык лазер нуру. Лазердик резонатор пайда микросхемасынын ылдыйкы DBR түзүмүнөн жана тышкы чыгуучу бириктиргич күзгүдөн турат. Бул уникалдуу тышкы резонатордук түзүлүш оптикалык элементтерди жыштыкты эки эсеге көбөйтүү, жыштык айырмачылык жана режимди бөгөттөө сыяктуу операциялар үчүн көңдөйгө киргизүүгө мүмкүндүк берет, бул VECSELди идеалдуу кылат.лазер булагыбиофотоника, спектроскопия сыяктуу колдонмолор үчүн,лазердик дары, жана лазердик проекция.
VC-беттик чыгаруучу жарым өткөргүч лазердин резонатору активдүү аймак жайгашкан тегиздикке перпендикуляр, ал эми анын чыгыш жарыгы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, активдүү аймактын тегиздигине перпендикуляр.VCSELдин уникалдуу артыкчылыктары бар, мисалы, кичинекей өлчөмү, жогорку жыштык, жакшы нур сапаты, чоң боштук бетинин зыян чеги, жана салыштырмалуу жөнөкөй өндүрүш жараяны. Бул лазердик дисплейде, оптикалык байланышта жана оптикалык саатта эң сонун көрсөткүчтөрдү көрсөтөт. Бирок, VCsels жогорку кубаттуулуктагы лазерлерди ватт деңгээлинен жогору ала албайт, ошондуктан аларды кубаттуулукка талаптары жогору талааларда колдонууга болбойт.
VCSELдин лазердик резонатору активдүү аймактын үстүнкү жана ылдыйкы тарабында жарым өткөргүч материалдын көп катмарлуу эпитаксиалдык түзүлүшүнөн турган бөлүштүрүлгөн Брэгг рефлекторунан (DBR) турат.лазеррезонатор ЭЭЛдеги жик тегиздигинен турат. VCSEL оптикалык резонаторунун багыты чиптин бетине перпендикуляр, лазердин чыгышы да чиптин бетине перпендикуляр жана DBRдин эки тарабынын тең чагылышы EEL чечиминин тегиздигинен алда канча жогору.
VCSELдин лазердик резонаторунун узундугу жалпысынан бир нече микронду түзөт, бул ЭЭЛдин миллиметрдик резонаторунун узундугунан алда канча кичине жана көңдөйдөгү оптикалык талаанын термелүүсүнүн натыйжасында алынган бир тараптуу пайда аз. Негизги туурасынан кеткен режим чыгарууга жетишүү мүмкүн болсо да, чыгаруу кубаттуулугу бир нече милливаттка гана жетиши мүмкүн. VCSEL чыгаруучу лазер нурунун кесилишинин профили тегерек, ал эми дивергенция бурчу четинен чыгаруучу лазер нуруна караганда бир топ кичине. VCSELдин жогорку кубаттуулугуна жетишүү үчүн, көбүрөөк пайданы камсыз кылуу үчүн жаркыраган аймакты көбөйтүү керек, ал эми жарыктуу аймактын көбөйүшү чыгаруу лазеринин көп режимдүү чыгышына алып келет. Ошол эле учурда, чоң жарыктуу аймакта бирдиктүү ток инъекциясына жетүү кыйынга турат, ал эми тегиз эмес ток инъекциясы калдыктардын жылуулук топтолушун күчөтөт. Кыскасы, VCSEL негиздүү структуралык долбоор аркылуу негизги режими тегерек симметриялык такты чыгара алат, бирок чыгаруу жалгыз режимде болгондо чыгаруу күчү аз болот. Ошондуктан, бир нече VCsels көбүнчө чыгаруу режимине бириктирилет.
Посттун убактысы: 21-май-2024