اختيار المصدر المثالي للليزر: انبعاثات الحافة أشباه الموصلات ليزر الجزء الأول

اختيار المثاليةمصدر الليزر: ليزر أشباه الموصلات انبعاث الحافة
1. مقدمة
ليزر أشباه الموصلاتتنقسم الرقائق إلى رقائق الليزر المنبعثة من الحافة (EEL) وشرائح الليزر الرأسية التي تنبعث منها رقائق الليزر (VCSEL) وفقًا لعمليات التصنيع المختلفة للترنات ، وتظهر اختلافات هيكلية محددة في الشكل 1.الكهربائية البصريةكفاءة التحويل ، القوة الكبيرة والمزايا الأخرى ، مناسبة للغاية لمعالجة الليزر والاتصال البصري وغيرها من المجالات. في الوقت الحاضر ، تعد ليزر أشباه الموصلات التي تنبعث من الحافة جزءًا مهمًا من صناعة الإلكترونيات الضوئية ، وتغطيت تطبيقاتها الصناعة والاتصالات السلكية واللاسلكية والعلوم والمستهلك والعسكرية والفضاء. مع تطور وتقدم التكنولوجيا ، تم تحسين الطاقة والموثوقية وكفاءة تحويل الطاقة لليزر أشباه الموصلات التي تنبعث منها الحافة بشكل كبير ، وآفاق تطبيقها أكثر فأكثر.
بعد ذلك ، سأقودك إلى زيادة تقدير السحر الفريد للانبعاث الجانبيليزر أشباه الموصلات.

الشكل 1 (اليسار) الجانب ينبعث من أشباه الموصلات ليزر و (يمين) سطح التجويف العمودي ينبعث منه بنية الليزر الرسم التخطيطي

2. مبدأ العمل من أشباه الموصلات انبعاث الحافةالليزر
يمكن تقسيم بنية ليزر أشباه الموصلات التي تنبعث من الحافة إلى الأجزاء الثلاثة التالية: المنطقة النشطة أشباه الموصلات ، ومصدر المضخة ، ورنانها البصرية. تختلف عن الرنين من أشعة الليزر التي تنبعث منها سطح التجويف العمودي (والتي تتكون من مرايا Bragg العلوية والسفلية) ، تتكون الرنان في أجهزة ليزر أشباه الموصلات التي تنبعث منها الحافة بشكل أساسي من أفلام بصرية على كلا الجانبين. يتم عرض بنية جهاز EEL النموذجية وهيكل الرنان في الشكل 2. يتم تضخيم الفوتون في جهاز ليزر أشباه الموصلات الحافة عن طريق اختيار الوضع في المرنان ، ويتم تشكيل الليزر في الاتجاه الموازي لسطح الركيزة. تحتوي أجهزة ليزر أشباه الموصلات التي تنبعث من الحافة على مجموعة واسعة من الأطوال الموجية التشغيلية وهي مناسبة للعديد من التطبيقات العملية ، بحيث تصبح واحدة من مصادر الليزر المثالية.

تتوافق فهارس تقييم الأداء لليزر أشباه الموصلات التي تنبعث منها الحافة مع ليزر أشباه الموصلات الأخرى ، بما في ذلك: (1) طول موجة الليزر بالليزر ؛ (2) عتبة ITH التيار ، أي التيار الذي يبدأ فيه الصمام الثنائي بالليزر في توليد تذبذب الليزر ؛ (3) عمل IOP الحالي ، أي تيار القيادة عندما يصل الصمام الثنائي بالليزر إلى طاقة الإخراج المقدرة ، يتم تطبيق هذه المعلمة على تصميم دائرة محرك الليزر وتعديلها ؛ (4) كفاءة المنحدر ؛ (5) زاوية التباعد الرأسية θ⊥ ؛ (6) زاوية الاختلاف الأفقي θ∥ ؛ (7) راقب IM الحالي ، أي الحجم الحالي لشريحة ليزر أشباه الموصلات في طاقة الإخراج المقدرة.

3. التقدم البحثي في ​​GAAs و GAN الحافة التي تنبعث منها أشباه الموصلات ليزر
يعد ليزر أشباه الموصلات القائم على مادة GaAs أشباه الموصلات أحد أكثر تقنيات الليزر الناضجة في أشباه الموصلات. في الوقت الحاضر ، تم استخدام أشباه الموصلات التي تنبعث من الحافة (760-1060 نانومتر) المستندة إلى GAAS (760-1060 نانومتر) على نطاق واسع. نظرًا لأن مادة الجيل الثالث من أشباه الموصلات بعد SI و GAAs ، فقد كان GAN قلقًا على نطاق واسع في الأبحاث العلمية والصناعة بسبب خصائصه الفيزيائية والكيميائية الممتازة. من خلال تطوير الأجهزة الإلكترونية البصرية القائمة على GAN وجهود الباحثين ، تم تصنيع الثنائيات التي تنبعث من الضوء القائمة على GAN وليزر الباعثة الحافة.