Keuse van ideale laserbron: randemissie halfgeleierlaser Deel Een

Keuse van ideaallaser bron: rand emissie halfgeleier laser
1. Inleiding
Halfgeleier laserskyfies word verdeel in randemitterende laserskyfies (EEL) en vertikale holte-oppervlakte-emitterende laserskyfies (VCSEL) volgens die verskillende vervaardigingsprosesse van resonators, en hul spesifieke strukturele verskille word in Figuur 1 getoon. In vergelyking met vertikale holte-oppervlak-emitterende laser, randemissies emitterende halfgeleier laser tegnologie ontwikkeling is meer volwasse, met 'n wye golflengte reeks, hoogelektro-optieseomskakelingsdoeltreffendheid, groot krag en ander voordele, baie geskik vir laserverwerking, optiese kommunikasie en ander velde. Tans is randuitstralende halfgeleierlasers 'n belangrike deel van die opto-elektroniese industrie, en hul toepassings het industrie, telekommunikasie, wetenskap, verbruiker, militêre en lugvaart gedek. Met die ontwikkeling en vooruitgang van tegnologie is die krag, betroubaarheid en energie-omskakelingsdoeltreffendheid van randuitstralende halfgeleierlasers aansienlik verbeter, en hul toepassingsvooruitsigte is al hoe meer omvangryk.
Vervolgens sal ek jou lei om die unieke sjarme van sy-emittering verder te waardeerhalfgeleier lasers.

Figuur 1 (linker) sy-emitterende halfgeleier laser en (regs) vertikale holte oppervlak emitting laser struktuur diagram

2. Werksbeginsel van rand emissie halfgeleierlaser
Die struktuur van randuitstralende halfgeleierlaser kan in die volgende drie dele verdeel word: halfgeleier aktiewe streek, pompbron en optiese resonator. Anders as die resonators van vertikale holte oppervlak-emitterende lasers (wat saamgestel is uit boonste en onderste Bragg-spieëls), is die resonators in rand-emitterende halfgeleier-lasertoestelle hoofsaaklik saamgestel uit optiese films aan beide kante. Die tipiese EEL-toestelstruktuur en resonatorstruktuur word in Figuur 2 getoon. Die foton in die randemissie-halfgeleierlasertoestel word versterk deur moduskeuse in die resonator, en die laser word gevorm in die rigting parallel met die substraatoppervlak. Randuitstralende halfgeleier-lasertoestelle het 'n wye reeks bedryfsgolflengtes en is geskik vir baie praktiese toepassings, so dit word een van die ideale laserbronne.

Die prestasie-evalueringsindekse van randuitstralende halfgeleierlasers stem ook ooreen met ander halfgeleierlasers, insluitend: (1) laserlasende golflengte; (2) Drempelstroom Ith, dit wil sê die stroom waarteen die laserdiode laserossillasie begin genereer; (3) Werkstroom Iop, dit wil sê, die dryfstroom wanneer die laserdiode die nominale uitsetkrag bereik, word hierdie parameter toegepas op die ontwerp en modulasie van die laserdryfkring; (4) Hellingsdoeltreffendheid; (5) Vertikale divergensie Hoek θ⊥; (6) Horisontale divergensie Hoek θ∥; (7) Monitor die stroom Im, dit wil sê die huidige grootte van die halfgeleier-laserskyfie by die aangeslane uitsetkrag.

3. Navorsingsvordering van GaAs- en GaN-gebaseerde randuitstralende halfgeleierlasers
Die halfgeleier laser gebaseer op GaAs halfgeleier materiaal is een van die mees volwasse halfgeleier laser tegnologie. Tans is GAAS-gebaseerde naby-infrarooi band (760-1060 nm) randuitstralende halfgeleierlasers wyd kommersieel gebruik. As die derde generasie halfgeleiermateriaal na Si en GaAs, is GaN wyd besorg in wetenskaplike navorsing en industrie vanweë sy uitstekende fisiese en chemiese eienskappe. Met die ontwikkeling van GAN-gebaseerde opto-elektroniese toestelle en die pogings van navorsers, is GAN-gebaseerde lig-emitterende diodes en rand-emitterende lasers geïndustrialiseer.