Iň oňat lazer çeşmesini saýlamak: gyrada çykýan ýarymgeçiriji lazer Birinji bölüm

Idealy saýlamaklazer çeşmesi: gyrasy emissiýa ýarymgeçiriji lazer
1. Giriş
Ondarymgeçiriji lazerçipler rezonatorlaryň dürli önümçilik proseslerine görä gyrasy çykýan lazer çiplerine (EEL) we dik boşluk çykýan lazer çiplerine (VCSEL) bölünýär we olaryň aýratyn gurluş tapawutlary 1-nji suratda görkezilýär. Dik boşlugyň çykýan lazer, gyrasy ýarymgeçiriji lazer tehnologiýasyny çykarmak, tolkun uzynlygy diapazony, ýokary bolmagy bilen has kämildirelektro-optikiöwürmek netijeliligi, uly güýç we beýleki artykmaçlyklar, lazer gaýtadan işlemek, optiki aragatnaşyk we beýleki ugurlar üçin örän amatly. Häzirki wagtda gyrada çykýan ýarymgeçiriji lazerler optoelektronika pudagynyň möhüm bölegi bolup, olaryň ulanylyşy senagaty, telekommunikasiýa, ylym, sarp ediji, harby we howa giňişligini öz içine alýar. Tehnologiýanyň ösmegi we ösmegi bilen, gyrada çykýan ýarymgeçiriji lazerleriň güýji, ygtybarlylygy we energiýa öwrülişi netijeliligi ep-esli gowulaşdy we ulanylyş mümkinçilikleri has giňdir.
Ondan soň, gapdaldan çykýan täsin jadygöýlige has köp baha bermäge alyp bararynýarymgeçiriji lazerler.

1-nji surat (çepde) ýarymgeçiriji lazer we (sag) dik boşluk lazer gurluşy diagrammasy

2. Gyradaky zyňyndy ýarymgeçirijiniň iş prinsipilazer
Gyrasy çykýan ýarymgeçiriji lazeriň gurluşyny aşakdaky üç bölege bölmek bolar: ýarymgeçirijiniň işjeň sebiti, nasos çeşmesi we optiki rezonator. Dik boşlugyň ýerüsti çykýan lazerleriniň rezonatorlaryndan tapawutlylykda (ýokarky we aşaky Bragg aýnalaryndan durýar), gyrada çykýan ýarymgeçiriji lazer enjamlarynyň rezonatorlary esasan iki tarapyndaky optiki filmlerden durýar. Adaty EEL enjam gurluşy we rezonator gurluşy 2-nji suratda görkezilýär. Gyrasy çykýan ýarymgeçiriji lazer enjamyndaky foton rezonatorda re selectionim saýlamak arkaly güýçlendirilýär we lazer substratyň ýüzüne parallel ugurda emele gelýär. Gyradan çykýan ýarymgeçiriji lazer enjamlary köp tolkun uzynlyklaryna eýedir we köp amaly goşundylar üçin amatly, şonuň üçin ideal lazer çeşmeleriniň birine öwrülýär.

Gyrasy çykýan ýarymgeçiriji lazerleriň öndürijiligine baha beriş indeksleri beýleki ýarymgeçiriji lazerlere-de laýyk gelýär, şol sanda: (1) lazer tolkun uzynlygy; (2) Bosgun tok Ith, ýagny lazer diodynyň lazer yrgyldamasyny döredip başlaýan tok; (3) Işleýän tok Iop, ýagny lazer diody kesgitlenen çykyş güýjüne ýetende hereketlendiriji tok, bu parametr lazer hereketlendiriji zynjyrynyň dizaýnyna we modulýasiýasyna ulanylýar; (4) Eňňidiň netijeliligi; (5) Dikligine tapawut burçy θ⊥; (6) Gorizontal tapawut burçy θ∥; (7) Häzirki Im, ýagny bahalandyrylan çykyş güýjünde ýarymgeçiriji lazer çipiniň häzirki ululygyna gözegçilik ediň.

3. GaAs we GaN esasly ýarymgeçiriji lazerleri çykarýan gözleg
GaAs ýarymgeçiriji materialyna esaslanýan ýarymgeçiriji lazer iň ösen ýarymgeçiriji lazer tehnologiýalarynyň biridir. Häzirki wagtda GAAS esasly infragyzyl zolak (760-1060 nm) gyrada çykýan ýarymgeçiriji lazerler söwda taýdan giňden ulanyldy. Si we GaA-lardan soň üçünji nesil ýarymgeçiriji material hökmünde GaN ajaýyp fiziki we himiki aýratynlyklary sebäpli ylmy gözleglerde we önümçilikde giňden aladalanýar. GAN esasly optoelektron enjamlarynyň ösmegi we gözlegçileriň tagallasy bilen, GAN esasly ýagtylyk çykaryjy diodlar we gyradan çykýan lazerler senagatlaşdyryldy.