Wiel vun der idealer Laserquell: Kantemissiouns-Hallefleederlaser Deel Een

Wiel vum IdealLaserquellKantemissiouns-Hallefleederlaser
1. Aféierung
HallefleiterlaserChips ginn no de verschiddene Fabrikatiounsprozesser vu Resonatoren a Kantemittende Laserchips (EEL) a Vertikalkavitets-Uewerflächenemittende Laserchips (VCSEL) opgedeelt, an hir spezifesch strukturell Ënnerscheeder sinn an der Figur 1 gewisen. Am Verglach mam Vertikalkavitets-Uewerflächenemittende Laser ass d'Entwécklung vun der Kantemittende Halbleiterlasertechnologie méi reif, mat engem breede Wellelängteberäich, héijerelektroopteschKonversiounseffizienz, grouss Leeschtung an aner Virdeeler, ganz gëeegent fir Laserveraarbechtung, optesch Kommunikatioun an aner Beräicher. Aktuell sinn Kantemittéierend Hallefleiterlaser en wichtegen Deel vun der Optoelektronikindustrie, an hir Uwendungen hunn Industrie, Telekommunikatioun, Wëssenschaft, Konsument, Militär a Loftfaart ofgedeckt. Mat der Entwécklung an dem Fortschrëtt vun der Technologie sinn d'Leeschtung, d'Zouverlässegkeet an d'Energiekonversiounseffizienz vun Kantemittéierend Hallefleiterlaser staark verbessert ginn, an hir Uwendungsperspektiven ginn ëmmer méi extensiv.
Als nächst wäert ech Iech dozou féieren, den eenzegaartege Charme vun der Säitemissioun weider ze schätzen.Halbleiterlaser.

Figur 1 (lénks) Säitemittéierend Halbleiterlaser an (riets) Strukturdiagramm vum vertikale Kavitéitsflächemittéierende Laser

2. Funktionsprinzip vum KantemissiounshalbleiterLaser
D'Struktur vun engem Kantemittéierende Hallefleederlaser kann an déi folgend dräi Deeler opgedeelt ginn: aktiv Hallefleederregioun, Pompelquell an optesche Resonator. Am Géigesaz zu de Resonatoren vu vertikale Kavitéitsflächenemittéierende Laser (déi aus ieweschten an ënneschte Bragg-Spigelen zesummegesat sinn), bestinn d'Resonatoren a Kantemittéierende Hallefleederlaservorrichtungen haaptsächlech aus optesche Filmer op béide Säiten. Déi typesch EEL-Vorrichtungsstruktur an d'Resonatorstruktur sinn an der Figur 2 gewisen. De Photon am Kantemittéierende Hallefleederlaservorrichtung gëtt duerch d'Modusauswiel am Resonator verstäerkt, an de Laser gëtt an enger Richtung parallel zur Substratoberfläche geformt. Kantemittéierende Hallefleederlaservorrichtungen hunn e breede Beräich vun Operatiounswellelängten a si fir vill praktesch Uwendungen gëeegent, sou datt si zu enger vun den idealen Laserquellen ginn.

D'Leeschtungsevaluatiounsindexe vu Kantemittéierende Hallefleiterlaser sinn och konsequent mat anere Hallefleiterlaser, dorënner: (1) Laserlaserwellenlängt; (2) Schwellstroum Ith, dat heescht de Stroum, bei deem d'Laserdiod ufänkt, Laseroszillatiounen ze generéieren; (3) Aarbechtsstroum Iop, dat heescht den Undriffsstroum, wann d'Laserdiod déi nominell Ausgangsleistung erreecht, dëse Parameter gëtt op den Design an d'Moduléierung vum Laserundriffskrees ugewannt; (4) Steigungseffizienz; (5) Vertikal Divergenzwénkel θ⊥; (6) Horizontalen Divergenzwénkel θ∥; (7) Iwwerwaachung vum Stroum Im, dat heescht d'Stroumgréisst vum Hallefleiterlaserchip bei der nomineller Ausgangsleistung.

3. Fuerschungsfortschrëtter vu GaAs- a GaN-baséierte Kantemittéierende Halbleiterlaser
De Hallefleederlaser baséiert op GaAs Hallefleedermaterial ass eng vun de reifsten Hallefleederlasertechnologien. De Moment gi GAAS-baséiert Kantemittéierend Hallefleederlaser am noen Infraroutband (760-1060 nm) kommerziell wäit verbreet agesat. Als Hallefleedermaterial vun der drëtter Generatioun no Si a GaAs ass GaN wéinst senge exzellente physikaleschen a chemeschen Eegeschafte wäit verbreet an der wëssenschaftlecher Fuerschung an der Industrie. Mat der Entwécklung vun GAN-baséierten optoelektroneschen Apparater an den Efforte vun de Fuerscher goufen GAN-baséiert Liichtemittéierend Dioden a Kantemittéierend Laser industrialiséiert.