Idealaus lazerio šaltinio pasirinkimas: kraštinės emisijos puslaidininkinis lazeris, antroji dalis

Idealus pasirinkimasLazerio šaltinisKrašto emisijaPuslaidininkinis lazerisAntra dalis

4. Kraštinės emisijos puslaidininkinių lazerių taikymo būsena
Dėl plataus bangų ilgio diapazono ir didelės galios kraštu skleidžiantys puslaidininkiniai lazeriai buvo sėkmingai taikomi daugelyje sričių, tokių kaip automobilių pramonė, optinės komunikacijos ir kt.lazerismedicininis gydymas. Pasak tarptautiniu mastu pripažintos rinkos tyrimų agentūros „Yole Developpement“, kraštinių lazerių rinka 2027 m. išaugs iki 7,4 mlrd. JAV dolerių, o metinis augimo tempas sieks 13 %. Šį augimą ir toliau skatins optinio ryšio priemonės, tokios kaip optiniai moduliai, stiprintuvai ir 3D jutiklių taikymas duomenų perdavimui ir telekomunikacijoms. Skirtingiems taikymo reikalavimams pramonėje buvo sukurtos skirtingos EEL struktūros projektavimo schemos, įskaitant: „Fabripero“ (FP) puslaidininkinius lazerius, paskirstyto Brago reflektoriaus (DBR) puslaidininkinius lazerius, išorinių rezonatorių lazerio (ECL) puslaidininkinius lazerius, paskirstyto grįžtamojo ryšio puslaidininkinius lazerius (DFB lazeris), kvantiniai kaskadiniai puslaidininkiniai lazeriai (QCL) ir plataus ploto lazeriniai diodai (BALD).

Didėjant optinio ryšio, 3D jutiklių ir kitų sričių paklausai, didėja ir puslaidininkinių lazerių paklausa. Be to, kraštinius spindulius spinduliuojantys puslaidininkiniai lazeriai ir vertikalios ertmės paviršinius spindulius spinduliuojantys puslaidininkiniai lazeriai atlieka svarbų vaidmenį užpildydami vienas kito trūkumus naujose srityse, tokiose kaip:
(1) Optinių ryšių srityje, esant perdavimo atstumams nuo 2 km iki 40 km ir perdavimo greičiui iki 40 Gbps, dažniausiai naudojami 1550 nm InGaAsP/InP paskirstyto grįžtamojo ryšio (DFB) lazeriai EEL ir 1300 nm InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL. Tačiau esant perdavimo atstumams nuo 60 m iki 300 m ir mažesniems perdavimo greičiams, dominuoja VCsel, pagrįsti 850 nm InGaAs ir AlGaAs.
(2) Vertikalūs rezonatoriai su paviršiumi skleidžiančiais lazeriais pasižymi mažu dydžiu ir siauru bangos ilgiu, todėl jie plačiai naudojami plataus vartojimo elektronikos rinkoje, o kraštų skleidžiančių puslaidininkinių lazerių ryškumas ir galia atveria kelią nuotolinio stebėjimo taikymams ir didelio galingumo apdorojimui.
(3) Tiek kraštinius puslaidininkinius lazerius, tiek vertikalius rezonatorinius paviršinius puslaidininkinius lazerius galima naudoti trumpojo ir vidutinio nuotolio liDAR, siekiant konkrečių pritaikymų, tokių kaip aklųjų zonų aptikimas ir išvažiavimas iš eismo juostos.

5. Tolesnė plėtra
Kraštinį spinduliavimą atliekantis puslaidininkinis lazeris pasižymi dideliu patikimumu, miniatiūrizacija ir dideliu šviesos galios tankiu, todėl turi plačias taikymo perspektyvas optinio ryšio, liDAR, medicinos ir kitose srityse. Tačiau, nors kraštinį spinduliavimą atliekančių puslaidininkinių lazerių gamybos procesas yra gana brandus, siekiant patenkinti augančią pramonės ir vartotojų rinkų kraštinį spinduliavimą atliekančių puslaidininkinių lazerių paklausą, būtina nuolat optimizuoti kraštinį spinduliavimą atliekančių puslaidininkinių lazerių technologiją, procesą, našumą ir kitus aspektus, įskaitant: defektų tankio mažinimą plokštelės viduje; proceso procedūrų sutrumpinimą; naujų technologijų, skirtų pakeisti tradicinius šlifavimo diskų ir ašmenų plokštelių pjovimo procesus, kurie yra linkę sukelti defektus, kūrimą; epitaksinės struktūros optimizavimą, siekiant pagerinti kraštinį spinduliavimą atliekančio lazerio efektyvumą; gamybos sąnaudų mažinimą ir kt. Be to, kadangi kraštinį spinduliavimą atliekančio lazerio išėjimo šviesa yra puslaidininkinio lazerio lusto šoniniame krašte, sunku pasiekti mažo dydžio lusto pakavimą, todėl susijusį pakavimo procesą dar reikia toliau tobulinti.