Идеаль лазер чыганагын сайлау: кырый эмиссия ярымүткәргеч лазер Беренче өлеш

Идеаль сайлаулазер чыганагы: кырыйлы эмиссия ярымүткәргеч лазер
1. Кереш сүз
Ярымүткәргеч лазерРезонаторларның төрле җитештерү процессларына карап, чиплар кырый нурландыргыч лазер чипларына (EEL) һәм вертикаль куышлык өслеге нурландыргыч лазер чипларына (VCSEL) бүленә, һәм аларның үзенчәлекле структура аермалары 1 нче рәсемдә күрсәтелгән. Вертикаль куышлык өслеге нурландыргыч лазер белән чагыштырганда, кырый нурландыргыч ярымүткәргеч лазер технологиясенең үсеше өлгергәнрәк, киң дулкын озынлыгы диапазоны, югарыэлектро-оптикКонверсия нәтиҗәлелеге, зур куәт һәм башка өстенлекләр, лазер эшкәртү, оптик элемтә һәм башка өлкәләр өчен бик яраклы. Хәзерге вакытта кырый нурландыручы ярымүткәргеч лазерлар оптоэлектроника сәнәгатенең мөһим өлеше булып тора, һәм аларның кулланылышы сәнәгать, телекоммуникация, фән, кулланучылар, хәрби һәм аэрокосмик өлкәләрне үз эченә ала. Технология үсеше һәм алгарышы белән кырый нурландыручы ярымүткәргеч лазерларның көче, ышанычлылыгы һәм энергия конверсия нәтиҗәлелеге шактый яхшырды, һәм аларны куллану перспективалары барган саен киңәя.
Аннан соң, мин сезне ян нурланышның уникаль сөйкемлелеген тагын да күбрәк бәяләргә өйрәтермен.ярымүткәргеч лазерлар.

1 нче рәсем (сулда) як нурландыргыч ярымүткәргеч лазер һәм (уңда) вертикаль куышлык өслеге нурландыргыч лазер структурасы схемасы

2. Кырый эмиссиясе ярымүткәргеченең эш принцибылазер
Кырый нурландыргыч ярымүткәргеч лазерның структурасын түбәндәге өч өлешкә бүлеп була: ярымүткәргеч актив өлкә, насос чыганагы һәм оптик резонатор. Вертикаль куышлык өслеге нурландыргыч лазерларның резонаторларыннан (алар өске һәм аскы Брэгг көзгеләреннән тора) аермалы буларак, кырый нурландыргыч ярымүткәргеч лазер җайланмаларындагы резонаторлар, нигездә, ике яктан да оптик пленкалардан тора. Гадәти EEL җайланмасы структурасы һәм резонатор структурасы 2 нче рәсемдә күрсәтелгән. Кырый нурландыргыч ярымүткәргеч лазер җайланмасындагы фотон резонаторда режим сайлау белән көчәйтелә, һәм лазер субстрат өслегенә параллель юнәлештә формалаша. Кырый нурландыргыч ярымүткәргеч лазер җайланмалары киң эш дулкын озынлыкларына ия һәм күп практик кушымталар өчен яраклы, шуңа күрә алар идеаль лазер чыганакларының берсенә әйләнә.

Кырый нурланучы ярымүткәргеч лазерларның эшчәнлек бәяләү күрсәткечләре башка ярымүткәргеч лазерлар белән дә туры килә, шул исәптән: (1) лазер лазерының дулкын озынлыгы; (2) Ith бусага тогы, ягъни лазер диоды лазер тирбәнешен тудыра башлаган ток; (3) Эш тогы Iop, ягъни лазер диоды номиналь чыгу куәтенә җиткәндә хәрәкәт итү тогы, бу параметр лазер йөртү схемасын проектлауга һәм модуляцияләүгә кулланыла; (4) Авышлык нәтиҗәлелеге; (5) Вертикаль дивергенция почмагы θ⊥; (6) Горизонталь дивергенция почмагы θ∥; (7) Im токын, ягъни номиналь чыгу куәтендә ярымүткәргеч лазер чипының ток зурлыгын күзәтү.

3. GaAs һәм GaN нигезендәге кырый нурландыргыч ярымүткәргеч лазерларның тикшеренү барышы
GaAs ярымүткәргеч материалына нигезләнгән ярымүткәргеч лазер иң өлгергән ярымүткәргеч лазер технологияләренең берсе. Хәзерге вакытта GAAS нигезендәге якын инфракызыл полосалы (760-1060 нм) кырый нурландыргыч ярымүткәргеч лазерлар коммерциядә киң кулланыла. Si һәм GaAs'тан соң өченче буын ярымүткәргеч материал буларак, GaN үзенең искиткеч физик һәм химик үзлекләре аркасында фәнни тикшеренүләрдә һәм сәнәгатьтә киң кулланыла. GAN нигезендәге оптоэлектрон җайланмалар үсеше һәм тикшеренүчеләрнең тырышлыгы белән GAN нигезендәге яктылык чыгаручы диодлар һәм кырый нурландыргыч лазерлар сәнәгатьләштерелде.