Wiel vun ideal Laser Quell: Rand Emissioun semiconductor Laser Part One

Wiel vun idealLaser Quell: Rand Emissioun semiconductor Laser
1. Aféierung
Semiconductor LaserChips ginn opgedeelt an Randemittéierend Laserchips (EEL) a Vertikal Kavitéit Surface Emitting Laser Chips (VCSEL) no de verschiddene Fabrikatiounsprozesser vu Resonatoren, an hir spezifesch strukturell Differenzen sinn an der Figur 1. Am Verglach mat vertikalen Huelraim Uewerfläch emittéierend Laser, Rand. emittéierend Halbleiter Laser Technologie Entwécklung ass méi reift, mat enger breeder Wellelängtberäich, héichelektro-opteschKonversioun Effizienz, grouss Muecht an aner Virdeeler, ganz gëeegent fir Laser Veraarbechtung, optesch Kommunikatioun an aner Felder. Am Moment sinn Rand-emittéierend Halbleiterlaser e wichtege Bestanddeel vun der Optoelektronikindustrie, an hir Uwendungen hunn d'Industrie, Telekommunikatioun, Wëssenschaft, Konsument, Militär a Loftfaart ofgedeckt. Mat der Entwécklung an de Fortschrëtt vun der Technologie sinn d'Kraaft, d'Zouverlässegkeet an d'Energiekonversiounseffizienz vu Rand-emittéierend Halbleiterlaser staark verbessert ginn, an hir Uwendungsperspektive si méi a méi extensiv.
Als nächst wäert ech Iech féieren fir den eenzegaartege Charme vum Side-emitting weider ze schätzensemiconductor Laser.

Figur 1 (lénks) Säit emittéierend Hallefleit Laser a (riets) vertikal Kavitéit Uewerfläch emittéierend Laser Strukturdiagramm

2. Aarbechtsprinzip vum RandemissiounshalbleiterLaser
D'Struktur vun Rand-emitting semiconductor Laser kann an déi folgend dräi Deeler ënnerdeelt ginn: semiconductor aktiv Regioun, Pompel Quell an opteschen resonator. Anescht wéi d'Resonatore vu vertikale Kavitéit Uewerflächemittéierend Laser (déi aus Top- a Bottom Bragg Spigel besteet), sinn d'Resonatoren an Rand-emittéierend Hallefleit-Laser-Geräter haaptsächlech aus optesche Filmer op béide Säiten. Déi typesch EEL-Apparatstruktur an Resonatorstruktur sinn an der Figur 2. De Photon am Rand-Emissiouns-Hallefueder-Laser-Apparat gëtt duerch Modusauswiel am Resonator verstäerkt, an de Laser gëtt an der Richtung parallel zu der Substratfläch geformt. Edge-emitting semiconductor Laser Apparater hunn eng breet Palette vun Betribssystemer Wellelängten a si gëeegent fir vill praktesch Uwendungen, sou ginn se eng vun den ideal Laser Quellen.

D'Performance Evaluatioun Indizes vun edge-emitting semiconductor lasers sinn och konsequent mat anere semiconductor lasers, dorënner: (1) laserlasing Wellelängt; (2) Schwellstroum Ith, dat heescht de Stroum, bei deem d'Laserdiode ufänkt Laser Schwéngung ze generéieren; (3) Aarbechtsstroum Iop, dat heescht de Fuerstroum wann d'Laserdiode d'bewäertte Ausgangskraaft erreecht, gëtt dëse Parameter fir den Design a Modulatioun vum Laser Drive Circuit applizéiert; (4) Steigungseffizienz; (5) Vertikal Divergenzwinkel θ⊥; (6) Horizontal Divergenz Wénkel θ∥; (7) Iwwerwaacht den aktuellen Im, dat heescht déi aktuell Gréisst vum Halbleiter-Laser-Chip bei der bewäertter Ausgangskraaft.

3. Fuerschung Fortschrëtter vun GaAs a GaN baséiert Rand emittéierend semiconductor Laser
Den Halbleiterlaser baséiert op GaAs Halbleitermaterial ass eng vun de reife Halbleiter Laser Technologien. Am Moment sinn GAAS-baséiert no-Infraroutband (760-1060 nm) Rand-emittéierend Hallefleitlaser vill kommerziell benotzt. Als drëtt Generatioun Hallefleitmaterial no Si a GaAs ass GaN wäit an der wëssenschaftlecher Fuerschung an der Industrie besuergt ginn wéinst senge exzellente physikaleschen a chemeschen Eegeschaften. Mat der Entwécklung vu GAN-baséiert optoelektroneschen Apparater an den Efforte vun de Fuerscher, GAN-baséiert Liichtdioden a Randemittéierend Laser goufen industrialiséiert.