അനുയോജ്യമായ ലേസർ ഉറവിടത്തിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്: എഡ്ജ് എമിഷൻ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഭാഗം ഒന്ന്

ആദർശത്തിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്ലേസർ ഉറവിടം: എഡ്ജ് എമിഷൻ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ
1. ആമുഖം
സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർറെസൊണേറ്ററുകളുടെ വ്യത്യസ്ത നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകൾക്കനുസരിച്ച് ചിപ്പുകളെ എഡ്ജ് എമിറ്റിംഗ് ലേസർ ചിപ്പുകൾ (EEL), വെർട്ടിക്കൽ കാവിറ്റി സർഫേസ് എമിറ്റിംഗ് ലേസർ ചിപ്പുകൾ (VCSEL) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവയുടെ പ്രത്യേക ഘടനാപരമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ ചിത്രം 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. വെർട്ടിക്കൽ കാവിറ്റി സർഫേസ് എമിറ്റിംഗ് ലേസറുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, എഡ്ജ് എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസനം കൂടുതൽ പക്വതയുള്ളതാണ്, വിശാലമായ തരംഗദൈർഘ്യ ശ്രേണിയും ഉയർന്നതുമാണ്.ഇലക്ട്രോ-ഒപ്റ്റിക്കൽപരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത, വലിയ ശക്തി, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ, ലേസർ പ്രോസസ്സിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയ്ക്ക് വളരെ അനുയോജ്യമാണ്. നിലവിൽ, എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾ ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്, കൂടാതെ അവയുടെ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വ്യവസായം, ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ്, ശാസ്ത്രം, ഉപഭോക്തൃ, സൈനിക, എയ്‌റോസ്‌പേസ് എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനവും പുരോഗതിയും അനുസരിച്ച്, എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെ ശക്തി, വിശ്വാസ്യത, ഊർജ്ജ പരിവർത്തന കാര്യക്ഷമത എന്നിവ വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ അവയുടെ പ്രയോഗ സാധ്യതകൾ കൂടുതൽ കൂടുതൽ വിപുലവുമാണ്.
അടുത്തതായി, സൈഡ്-എമിറ്റിംഗിന്റെ അതുല്യമായ ആകർഷണീയതയെ കൂടുതൽ അഭിനന്ദിക്കാൻ ഞാൻ നിങ്ങളെ നയിക്കും.സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾ.

ചിത്രം 1 (ഇടത്) വശം എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ, (വലത്) ലംബ അറയുടെ ഉപരിതല എമിറ്റിംഗ് ലേസർ ഘടന ഡയഗ്രം

2. എഡ്ജ് എമിഷൻ സെമികണ്ടക്ടറിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വംലേസർ
എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറിന്റെ ഘടനയെ ഇനിപ്പറയുന്ന മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: സെമികണ്ടക്ടർ ആക്റ്റീവ് റീജിയൻ, പമ്പ് സോഴ്‌സ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ റെസൊണേറ്റർ. ലംബ അറയിലെ ഉപരിതല-എമിറ്റിംഗ് ലേസറുകളുടെ (മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ബ്രാഗ് മിററുകൾ ചേർന്നതാണ്) റെസൊണേറ്ററുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഉപകരണങ്ങളിലെ റെസൊണേറ്ററുകൾ പ്രധാനമായും ഇരുവശത്തുമുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫിലിമുകൾ കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. സാധാരണ EEL ഉപകരണ ഘടനയും റെസൊണേറ്റർ ഘടനയും ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഉപകരണത്തിലെ ഫോട്ടോൺ റെസൊണേറ്ററിലെ മോഡ് സെലക്ഷൻ വഴി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും, ലേസർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഉപരിതലത്തിന് സമാന്തരമായ ദിശയിൽ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഉപകരണങ്ങൾക്ക് വിശാലമായ പ്രവർത്തന തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ നിരവധി പ്രായോഗിക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യവുമാണ്, അതിനാൽ അവ അനുയോജ്യമായ ലേസർ സ്രോതസ്സുകളിൽ ഒന്നായി മാറുന്നു.

എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെ പ്രകടന മൂല്യനിർണ്ണയ സൂചികകൾ മറ്റ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, അവയിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: (1) ലേസർ ലേസിംഗ് തരംഗദൈർഘ്യം; (2) ത്രെഷോൾഡ് കറന്റ് Ith, അതായത്, ലേസർ ഡയോഡ് ലേസർ ആന്ദോളനം സൃഷ്ടിക്കാൻ തുടങ്ങുന്ന കറന്റ്; (3) വർക്കിംഗ് കറന്റ് Iop, അതായത്, ലേസർ ഡയോഡ് റേറ്റുചെയ്ത ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിൽ എത്തുമ്പോൾ ഡ്രൈവിംഗ് കറന്റ്, ലേസർ ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ടിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിലും മോഡുലേഷനിലും ഈ പാരാമീറ്റർ പ്രയോഗിക്കുന്നു; (4) ചരിവ് കാര്യക്ഷമത; (5) ലംബ വ്യതിയാന ആംഗിൾ θ⊥; (6) തിരശ്ചീന വ്യതിയാന ആംഗിൾ θ∥; (7) കറന്റ് Im നിരീക്ഷിക്കുക, അതായത്, റേറ്റുചെയ്ത ഔട്ട്‌പുട്ട് പവറിൽ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ചിപ്പിന്റെ നിലവിലെ വലുപ്പം.

3. GaA-കളുടെയും GaN-ഉം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എഡ്ജ് എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടെയും ഗവേഷണ പുരോഗതി.
GaAs സെമികണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ഏറ്റവും പക്വമായ സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഒന്നാണ്. നിലവിൽ, GAAS അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള നിയർ-ഇൻഫ്രാറെഡ് ബാൻഡ് (760-1060 nm) എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകൾ വാണിജ്യപരമായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. Si, GaAs എന്നിവയ്ക്ക് ശേഷമുള്ള മൂന്നാം തലമുറ സെമികണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയൽ എന്ന നിലയിൽ, മികച്ച ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങൾ കാരണം GaN ശാസ്ത്ര ഗവേഷണത്തിലും വ്യവസായത്തിലും വ്യാപകമായി ശ്രദ്ധാലുവാണ്. GAN അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ വികസനവും ഗവേഷകരുടെ പരിശ്രമവും മൂലം, GAN അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രകാശ-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകളും എഡ്ജ്-എമിറ്റിംഗ് ലേസറുകളും വ്യാവസായികവൽക്കരിക്കപ്പെട്ടു.