Għażla ta 'Sors tal-Laser Ideali: Emissjoni tat-Tarf Semikonduttur Laser L-Ewwel Parti

Għażla ta 'idealsors tal-lejżer: LASER SEMONDUTTUR EMISSJONI
1. Introduzzjoni
Laser SemikondutturIċ-ċipep huma maqsuma fi ċipep tal-lejżer li jarmu t-tarf (sallur) u chips tal-lejżer li jarmu l-wiċċ tal-kavità vertikali (VCSEelettro-ottikuEffiċjenza tal-konverżjoni, qawwa kbira u vantaġġi oħra, adattati ħafna għall-ipproċessar tal-lejżer, komunikazzjoni ottika u oqsma oħra. Fil-preżent, il-lejżers tas-semikondutturi li jarmu t-tarf huma parti importanti mill-industrija tal-optoelettronika, u l-applikazzjonijiet tagħhom koprew l-industrija, it-telekomunikazzjonijiet, ix-xjenza, il-konsumatur, il-militar u l-ajruspazju. Bl-iżvilupp u l-progress tat-teknoloġija, l-enerġija, l-affidabbiltà u l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija tal-lejżers semikondutturi li jarmu t-tarf ġew imtejba ħafna, u l-prospetti tal-applikazzjoni tagħhom huma dejjem aktar estensivi.
Sussegwentement, se nwasslek biex tkompli tapprezza s-seħer uniku ta 'min jarmu l-ġenbLejżers tas-semikondutturi.

Figura 1 (xellug) ġenb li jarmi laser semikondutturi u (lemin) tal-wiċċ vertikali li jarmi d-dijagramma tal-istruttura tal-lejżer

2. Prinċipju tax-xogħol tas-semikondutturi tal-emissjonijiet tat-tarfLaser
L-istruttura ta 'laser semikonduttur li jarmi t-tarf tista' tinqasam fit-tliet partijiet li ġejjin: reġjun attiv tas-semikondutturi, sors tal-pompa u reżonatur ottiku. Differenti mir-reżonaturi tal-lejżers li jarmu l-wiċċ tal-kavità vertikali (li huma magħmula minn mirja ta 'fuq u ta' isfel ta 'Bragg), ir-reżonaturi f'apparat tal-lejżer li jarmu t-tarf tas-semikondutturi huma prinċipalment magħmula minn films ottiċi fuq iż-żewġ naħat. L-istruttura tipika tal-apparat tas-sallur u l-istruttura tar-reżonatur huma murija fil-Figura 2. Il-foton fl-apparat tal-lejżer tas-semikondutturi b'emissjoni tat-tarf huwa amplifikat bl-għażla tal-mod fir-reżonatur, u l-lejżer huwa ffurmat fid-direzzjoni parallela mal-wiċċ tas-substrat. L-apparati tal-lejżer tas-semikondutturi li jarmu t-tarf għandhom firxa wiesgħa ta 'tulijiet ta' mewġ operattivi u huma adattati għal ħafna applikazzjonijiet prattiċi, u għalhekk isiru wieħed mis-sorsi tal-lejżer ideali.

L-indiċi ta 'l-evalwazzjoni tal-prestazzjoni ta' lasers semikondutturi li jarmu t-tarf huma wkoll konsistenti ma 'lejżers oħra tas-semikondutturi, inklużi: (1) tul ta' mewġa tal-laser tal-lejżer; (2) il-limitu tal-kurrent, jiġifieri, il-kurrent li fih id-dijodu tal-lejżer jibda jiġġenera oxxillazzjoni tal-lejżer; (3) IOP kurrenti tax-xogħol, jiġifieri, il-kurrent tas-sewqan meta d-dijodu tal-lejżer jilħaq il-qawwa tal-ħruġ nominali, dan il-parametru huwa applikat għad-disinn u l-modulazzjoni taċ-ċirkwit tas-sewqan tal-lejżer; (4) effiċjenza tal-inklinazzjoni; (5) angolu ta 'diverġenza vertikali θ⊥; (6) angolu ta 'diverġenza orizzontali θ∥; (7) Tissorvelja l-IM kurrenti, jiġifieri, id-daqs attwali taċ-ċippa tal-lejżer semikondutturi fil-qawwa tal-ħruġ nominali.

3
Il-lejżer tas-semikondutturi bbażat fuq materjal semikonduttur GAAs huwa wieħed mill-iktar teknoloġiji tal-lejżer semikondutturi maturi. Fil-preżent, il-lasers semikondutturi li jarmu l-faxxa (760-1060 nm) ibbażati fuq il-GAAs intużaw ħafna kummerċjalment. Bħala materjal semikonduttur tat-tielet ġenerazzjoni wara SI u GAAs, GAN kien imħasseb ħafna fir-riċerka xjentifika u l-industrija minħabba l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi eċċellenti tiegħu. Bl-iżvilupp ta 'apparati optoelettroniċi bbażati fuq il-GAN u l-isforzi tar-riċerkaturi, dijodi li jarmu d-dawl ibbażati fuq il-GAN u l-lejżers li jarmu t-tarf ġew industrijalizzati.