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 storio puslaidininkių padidėjimo terpėje, o kartu su intrakavitacijos dažniu padvigubinimas gali apimti plataus bangos ilgio diapazoną nuo ultravioletinių spindulių iki tolimosios infraraudonųjų spindulių, pasiekdama didelę galią, išlaikant mažą divergencijos kampo cirkuliarinės simetrinės lazerio segtuką. 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 lėktuvui, kuriame yra aktyvusis regionas, o jo išėjimo šviesa yra statmena aktyviojo regiono plokštumai, kaip parodyta paveikslėlyje. VCSEL turi unikalius privalumus, tokius kaip mažas dydis, aukšto dažnio, gero pluošto kokybė, didelio ertmės paviršiaus pažeidimų ir santykinai paprastų 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 įpurškimą dideliame šviečiančiame regione, o nelygus srovės įpurškimas padidins atliekų šilumos kaupimąsi. Trumpai tariant, „VCSEL“ gali išvesti pagrindinio režimo apskritimo simetrinę vietą per pagrįstą konstrukcinį konstrukciją, tačiau išėjimo galia yra maža, kai išvestis yra vienkartinis režimas. Todėl keli VCS dažnai integruojamos į išėjimo režimą.