Ideal lazer çeşmesini saýlamak: gyra emissiýasy ýarymgeçiriji lazer Birinji bölüm

Ideal saýlamaklazer çeşmesi: gyra emissiýasy ýarymgeçiriji lazer
1. Giriş
Ýarymgeçiriji lazerRezonatorlaryň dürli önümçilik proseslerine görä, çipler gyra şöhlelendirýän lazer çiplerine (EEL) we dik boşluk ýüzüni şöhlelendirýän lazer çiplerine (VCSEL) bölünýär we olaryň aýratyn gurluş tapawutlary 1-nji suratda görkezilen. Dik boşluk ýüzüni şöhlelendirýän lazer bilen deňeşdirilende, gyra şöhlelendirýän ýarymgeçiriji lazer tehnologiýasynyň ösüşi has ösen, giň tolkun uzynlygy diapazony, ýokaryelektro-optikikonwersiýa netijeliligi, uly kuwwatlylyk we beýleki artykmaçlyklar, lazer işläp bejermek, optiki aragatnaşyk we beýleki ugurlar üçin örän amatly. Häzirki wagtda gyra şöhlelendirýän ýarymgeçiriji lazerler optoelektronika senagatynyň möhüm bölegi bolup, olaryň ulanylyşy senagat, telekommunikasiýa, ylmy, sarp edijiler, harby we awiakosmos ulgamlaryny öz içine alýar. Tehnologiýanyň ösmegi we öňe gitmegi bilen gyra şöhlelendirýän ýarymgeçiriji lazerleriň güýji, ygtybarlylygy we energiýa konwersiýa netijeliligi ep-esli ýokarlandy we olaryň ulanylyş mümkinçilikleri barha giňeýär.
Indi, men sizi gapdal şöhle saçmagyň özboluşly gözelligine has-da baha bermäge itererin.ýarymgeçiriji lazerler.

1-nji surat (çepde) tarap şöhle saçýan ýarymgeçiriji lazer we (sagda) dik boşluk ýüzüniň şöhle saçýan lazer gurluş diagrammasy

2. Gyra emissiýasy ýarymgeçirijisiniň iş prinsipilazer
Gyra şöhlelendiriji ýarymgeçiriji lazeriň gurluşyny aşakdaky üç bölege bölmek bolýar: ýarymgeçiriji işjeň sebit, nasos çeşmesi we optiki rezonator. Dik boşluk ýüzüni şöhlelendiriji lazerleriň rezonatorlaryndan (ýokarky we aşaky Bragg aýnalaryndan ybarat) tapawutlylykda, gyra şöhlelendiriji ýarymgeçiriji lazer enjamlarynda rezonatorlar esasan iki tarapynda optiki plýonkalardan ybarat. EEL enjamlarynyň tipik gurluşy we rezonator gurluşy 2-nji suratda görkezilen. Gyra şöhlelendiriji ýarymgeçiriji lazer enjamyndaky foton rezonatorda režim saýlamak arkaly güýçlendirilýär we lazer substrat ýüzüne parallel ugurda emele gelýär. Gyra şöhlelendiriji ýarymgeçiriji lazer enjamlarynyň iş tolkunlarynyň giň diapazony bar we köp amaly ulanylyşlar üçin amatlydyr, şonuň üçin olar ideal lazer çeşmeleriniň birine öwrülýär.

Gyra şöhlelendiriji ýarymgeçiriji lazerleriň iş görkezijileriniň bahalandyryş görkezijileri beýleki ýarymgeçiriji lazerler bilen hem gabat gelýär, şol sanda: (1) lazer lazer tolkunynyň uzynlygy; (2) Bosaga togy Ith, ýagny lazer diodynyň lazer yrgyldawuklygyny döretmäge başlaýan togy; (3) Iş togy Iop, ýagny lazer diody nominal çykyş kuwwatyna ýetende hereketlendiriji togy, bu parametr lazer hereketlendiriji zynjyrynyň dizaýnyna we modulýasiýasyna ulanylýar; (4) Eğimlilik netijeliligi; (5) Dik divergensiýa burçy θ⊥; (6) Gorizontal divergensiýa burçy θ∥; (7) Tok Im-i, ýagny nominal çykyş kuwwatynda ýarymgeçiriji lazer çipiniň tok ululygyny gözegçilikde saklaň.

3. GaAs we GaN esasyndaky gyra şöhlelendirýän ýarymgeçiriji lazerleriň ylmy-barlag işleriniň ösüşi
GaAs ýarymgeçiriji materialyna esaslanýan ýarymgeçiriji lazer iň ösen ýarymgeçiriji lazer tehnologiýalarynyň biridir. Häzirki wagtda GAAS esasyndaky ýakyn infragyzyl zolakly (760-1060 nm) gyra şöhlelendirýän ýarymgeçiriji lazerler täjirçilik taýdan giňden ulanylýar. Si we GaAs-dan soň üçünji nesil ýarymgeçiriji material hökmünde GaN ajaýyp fiziki we himiki häsiýetleri sebäpli ylmy barlaglarda we senagatda giňden ulanylýar. GAN esasyndaky optoelektron enjamlaryň ösüşi we ylmy işgärleriň tagallalary bilen GAN esasyndaky ýagtylyk şöhlelendirýän diodlar we gyra şöhlelendirýän lazerler senagatlaşdyryldy.