Įvadas į vertikalios ertmės paviršiaus, skleidžiančio puslaidininkio lazerį (VCSEL)

Įvadas į vertikalios ertmės paviršiaus sklaidąPuslaidininkių lazeris(VCSEL)
Dešimtojo dešimtmečio viduryje buvo sukurta vertikalioji išorinė ertmės paviršiaus lazeriai lazeriai, siekiant įveikti pagrindinę problemą, kuri užklupo tradicinių puslaidininkių lazerių vystymąsi: kaip gaminti didelės galios lazerio išėjimus, turinčius aukštą pluošto kokybę pagrindiniame skersiniu režimu.
Vertikalioji išorinė ertmės paviršiaus spinduliavimo lazeriai (VECSELS), dar žinomi kaipPuslaidininkių disko lazeriai(SDL), yra palyginti naujas lazerių šeimos narys. Jis gali suprojektuoti emisijos bangos ilgį, pakeisdama kvantinio šulinio medžiagos sudėties ir storio puslaidininkių stiprinimo terpėje, o kartu su intrakavitacijos dažniu padvigubėjimas gali padengti plataus bangos ilgio diapazoną nuo ultravioletinių spindulių iki tolimojo infraraudonųjų spindulių, pasiekdamas didelę galią, išlaikant mažą skirtumą. Kampinis apskritas simetrinis lazerio pluoštas. Lazerio rezonatorių yra sudarytas iš APTARD CHIP DBR struktūros ir išorinio išėjimo jungties veidrodžio. Ši unikali išorinio rezonatoriaus struktūra leidžia į ertmę įterpti optinius elementus, kad būtų galima atlikti tokias operacijas kaip dažnio dvigubinimas, dažnio skirtumas ir režimo užraktas, todėl „Vecsel“ yra idealusLazerio šaltinisProgramoms, pradedant biofotonika, spektroskopija,Lazerio vaistas, ir lazerio projekcija.
Puslaidininkinio lazerio skleidžiančio VC paviršiaus paviršiaus rezonatorius yra statmenas plokštumai, kurioje yra aktyvioji sritis, o jo išėjimo lemputė yra statmena aktyviojo regiono plokštumai, kaip parodyta paveikslėlyje.VCSEL turi unikalius pranašumus, pavyzdžiui, mažus. Dydis, aukštas dažnis, geros spindulio kokybė, didelės ertmės paviršiaus pažeidimo slenkstis ir santykinai paprastas gamybos procesas. Tai rodo puikų lazerio ekrano, optinio ryšio ir optinio laikrodžio veikimą. Tačiau „VCSels“ negali gauti didelės galios lazerių virš vato lygio, todėl jie negali būti naudojami laukuose, kuriuose yra didelės galios.

„VCSEL“ lazerinį rezonatorių sudaro paskirstytas Bragg atšvaitas (DBR), sudarytas iš puslaidininkinės medžiagos daugiasluoksnės epitaksinės struktūros tiek viršutinėje, tiek apatinėje aktyvios srities pusėse, kuri labai skiriasi nuolazerisRezonatorius, sudarytas iš skilimo plokštumos unguriuose. VCSEL optinio rezonatoriaus kryptis yra statmena lusto paviršiui, lazerio išėjimas taip pat statmenas lusto paviršiui, o abiejų DBR pusių atspindys yra daug didesnis nei ungurių tirpalo plokštumos.
„VCSEL“ lazerio rezonatoriaus ilgis paprastai yra keli mikronai, tai yra daug mažesnis nei ungurių milimetro rezonatoriaus, o vienpusis padidėjimas, gautas naudojant optinio lauko virpesių ertmėje. Nors pagrindinį skersinį režimo išėjimą galima pasiekti, išvesties galia gali pasiekti tik kelis milivatais. „VCSEL“ išvesties lazerio pluošto skerspjūvio profilis yra apskritas, o divergencijos kampas yra daug mažesnis nei kraštų skleidžiančio lazerio pluošto. Norint pasiekti didelę „VCSEL“ galią, reikia padidinti šviečiančią sritį, kad būtų padidintas padidėjimas, o padidėjus šviesos sričiai, išėjimo lazeris taps kelių režimų išėjimu. Tuo pačiu metu sunku pasiekti vienodą srovės injekciją dideliame šviečiančiame regione, o nelygus srovės įpurškimas sustiprins atliekų šilumos kaupimąsi. Trumpai tariant, VCSEL gali išvesti pagrindinio režimo apskrito simetrišką tašką per pagrįstą struktūrinį konstrukciją, tačiau Išėjimo galia yra maža, kai išvestis yra vieno režimo. Todėl keli VCSES dažnai integruojamos į išvesties režimą.