അനുയോജ്യമായ ലേസർ ഉറവിടത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്: എഡ്ജ് എമിഷൻ അർദ്ധചാലക ലേസർ ഭാഗം ഒന്ന്

അനുയോജ്യമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്ലേസർ ഉറവിടം: എഡ്ജ് എമിഷൻ അർദ്ധചാലക ലേസർ
1. ആമുഖം
അർദ്ധചാലക ലേസർറെസൊണേറ്ററുകളുടെ വിവിധ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾ അനുസരിച്ച് ചിപ്പുകളെ എഡ്ജ് എമിറ്റിംഗ് ലേസർ ചിപ്സ് (EEL), വെർട്ടിക്കൽ കാവിറ്റി പ്രതലം എമിറ്റിംഗ് ലേസർ ചിപ്പുകൾ (VCSEL) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവയുടെ പ്രത്യേക ഘടനാപരമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസർ ടെക്നോളജി വികസനം കൂടുതൽ പക്വതയുള്ളതാണ്, വിശാലമായ തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണി, ഉയർന്നതാണ്ഇലക്ട്രോ ഒപ്റ്റിക്കൽപരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത, വലിയ ശക്തി, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ, ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയ്ക്ക് വളരെ അനുയോജ്യമാണ്. നിലവിൽ, എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസറുകൾ ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് വ്യവസായത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്, അവയുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ വ്യവസായം, ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, സയൻസ്, കൺസ്യൂമർ, മിലിട്ടറി, എയ്‌റോസ്‌പേസ് എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനവും പുരോഗതിയും അനുസരിച്ച്, എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസറുകളുടെ ശക്തി, വിശ്വാസ്യത, ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത എന്നിവ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ അവയുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകൾ കൂടുതൽ കൂടുതൽ വിപുലമാണ്.
അടുത്തതായി, സൈഡ്-എമിറ്റിംഗിൻ്റെ അതുല്യമായ ചാരുതയെ കൂടുതൽ വിലമതിക്കാൻ ഞാൻ നിങ്ങളെ നയിക്കുംഅർദ്ധചാലക ലേസറുകൾ.

ചിത്രം 1 (ഇടത്) വശം എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസർ, (വലത്) ലംബമായ അറയുടെ ഉപരിതലം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ലേസർ ഘടന ഡയഗ്രം

2. എഡ്ജ് എമിഷൻ അർദ്ധചാലകത്തിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വംലേസർ
എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസറിൻ്റെ ഘടനയെ ഇനിപ്പറയുന്ന മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: അർദ്ധചാലക സജീവ മേഖല, പമ്പ് ഉറവിടം, ഒപ്റ്റിക്കൽ റെസൊണേറ്റർ. വെർട്ടിക്കൽ കാവിറ്റി ഉപരിതല-എമിറ്റിംഗ് ലേസറുകളുടെ റെസൊണേറ്ററുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്‌തമായി (മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ബ്രാഗ് മിററുകൾ അടങ്ങിയതാണ്), എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസർ ഉപകരണങ്ങളിലെ റെസൊണേറ്ററുകൾ പ്രധാനമായും ഇരുവശത്തുമുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫിലിമുകൾ അടങ്ങിയതാണ്. സാധാരണ EEL ഉപകരണ ഘടനയും റെസൊണേറ്റർ ഘടനയും ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. എഡ്ജ്-എമിഷൻ അർദ്ധചാലക ലേസർ ഉപകരണത്തിലെ ഫോട്ടോൺ റെസൊണേറ്ററിലെ മോഡ് തിരഞ്ഞെടുക്കൽ വഴി ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അടിവസ്ത്ര പ്രതലത്തിന് സമാന്തരമായ ദിശയിൽ ലേസർ രൂപം കൊള്ളുന്നു. എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് പ്രവർത്തന തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയുണ്ട്, കൂടാതെ നിരവധി പ്രായോഗിക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്, അതിനാൽ അവ അനുയോജ്യമായ ലേസർ ഉറവിടങ്ങളിൽ ഒന്നായി മാറുന്നു.

എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസറുകളുടെ പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ സൂചികകൾ മറ്റ് അർദ്ധചാലക ലേസറുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, ഇവയുൾപ്പെടെ: (1) ലേസർ ലേസിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യം; (2) ത്രെഷോൾഡ് കറൻ്റ് Ith, അതായത്, ലേസർ ഡയോഡ് ലേസർ ആന്ദോളനം സൃഷ്ടിക്കാൻ തുടങ്ങുന്ന വൈദ്യുതധാര; (3) വർക്കിംഗ് കറൻ്റ് Iop, അതായത്, ലേസർ ഡയോഡ് റേറ്റുചെയ്ത ഔട്ട്പുട്ട് പവറിൽ എത്തുമ്പോൾ ഡ്രൈവിംഗ് കറൻ്റ്, ലേസർ ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ടിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയിലും മോഡുലേഷനിലും ഈ പരാമീറ്റർ പ്രയോഗിക്കുന്നു; (4) ചരിവ് കാര്യക്ഷമത; (5) ലംബ വ്യതിചലന ആംഗിൾ θ⊥; (6) തിരശ്ചീന വ്യതിചലന ആംഗിൾ θ∥; (7) നിലവിലെ Im നിരീക്ഷിക്കുക, അതായത്, റേറ്റുചെയ്ത ഔട്ട്പുട്ട് പവറിൽ അർദ്ധചാലക ലേസർ ചിപ്പിൻ്റെ നിലവിലെ വലുപ്പം.

3. GaAs, GaN അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എഡ്ജ് എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസർ എന്നിവയുടെ ഗവേഷണ പുരോഗതി
GaAs അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അർദ്ധചാലക ലേസർ ഏറ്റവും പക്വതയുള്ള അർദ്ധചാലക ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഒന്നാണ്. നിലവിൽ, GAAS അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സമീപ-ഇൻഫ്രാറെഡ് ബാൻഡ് (760-1060 nm) എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് അർദ്ധചാലക ലേസറുകൾ വാണിജ്യപരമായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. Si, GaA- കൾക്ക് ശേഷമുള്ള മൂന്നാം തലമുറ അർദ്ധചാലക മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, അതിൻ്റെ മികച്ച ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ കാരണം GaN ശാസ്ത്രീയ ഗവേഷണത്തിലും വ്യവസായത്തിലും വ്യാപകമായി ശ്രദ്ധാലുവാണ്. GAN അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനവും ഗവേഷകരുടെ പരിശ്രമവും കൊണ്ട്, GAN അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകളും എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് ലേസറുകളും വ്യാവസായികവൽക്കരിക്കപ്പെട്ടു.