आदर्श लेजर स्रोत का चयन: एज एमिशन सेमीकंडक्टर लेजर भाग एक

आदर्श का चुनावलेजर स्रोतएज एमिशन सेमीकंडक्टर लेजर
1 परिचय
सेमीकंडक्टर लेजररेजोनेंसर्स की विभिन्न निर्माण प्रक्रियाओं के आधार पर चिप्स को एज एमिटिंग लेजर चिप्स (ईईएल) और वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर चिप्स (वीसीएसईएल) में विभाजित किया गया है, और उनके विशिष्ट संरचनात्मक अंतर चित्र 1 में दिखाए गए हैं। वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर की तुलना में, एज एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर प्रौद्योगिकी का विकास अधिक परिपक्व है, जिसमें व्यापक तरंगदैर्ध्य रेंज और उच्च दक्षता है।इलेक्ट्रो ऑप्टिकलउच्च रूपांतरण दक्षता, उच्च शक्ति और अन्य लाभों के कारण, ये लेजर प्रसंस्करण, ऑप्टिकल संचार और अन्य क्षेत्रों के लिए अत्यंत उपयुक्त हैं। वर्तमान में, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, और इनके अनुप्रयोग उद्योग, दूरसंचार, विज्ञान, उपभोक्ता, सैन्य और अंतरिक्ष क्षेत्रों तक फैले हुए हैं। प्रौद्योगिकी के विकास और प्रगति के साथ, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर की शक्ति, विश्वसनीयता और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में काफी सुधार हुआ है, और इनके अनुप्रयोग की संभावनाएं दिन-प्रतिदिन बढ़ती जा रही हैं।
आगे, मैं आपको साइड-एमिटिंग के अनूठे आकर्षण को और अधिक समझने में मदद करूँगा।सेमीकंडक्टर लेजर.

चित्र 1 (बाएं) पार्श्व उत्सर्जक अर्धचालक लेजर और (दाएं) ऊर्ध्वाधर गुहा सतह उत्सर्जक लेजर संरचना आरेख

2. एज एमिशन सेमीकंडक्टर का कार्य सिद्धांतलेज़र
एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर की संरचना को तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: सेमीकंडक्टर सक्रिय क्षेत्र, पंप स्रोत और ऑप्टिकल रेज़ोनेटर। वर्टिकल कैविटी सरफेस-एमिटिंग लेजर के रेज़ोनेटर (जो ऊपर और नीचे ब्रैग दर्पणों से बने होते हैं) से भिन्न, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर उपकरणों में रेज़ोनेटर मुख्य रूप से दोनों तरफ ऑप्टिकल फिल्मों से बने होते हैं। विशिष्ट EEL उपकरण संरचना और रेज़ोनेटर संरचना चित्र 2 में दर्शाई गई है। एज-एमिशन सेमीकंडक्टर लेजर उपकरण में फोटॉन को रेज़ोनेटर में मोड चयन द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, और सब्सट्रेट सतह के समानांतर दिशा में लेजर बनता है। एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर उपकरणों में ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला होती है और ये कई व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं, इसलिए ये आदर्श लेजर स्रोतों में से एक बन जाते हैं।

एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेज़रों के प्रदर्शन मूल्यांकन सूचकांक अन्य सेमीकंडक्टर लेज़रों के अनुरूप हैं, जिनमें शामिल हैं: (1) लेज़र लेज़िंग तरंगदैर्ध्य; (2) थ्रेशोल्ड करंट Ith, यानी वह करंट जिस पर लेज़र डायोड लेज़र दोलन उत्पन्न करना शुरू करता है; (3) वर्किंग करंट Iop, यानी वह ड्राइविंग करंट जब लेज़र डायोड रेटेड आउटपुट पावर तक पहुँचता है; इस पैरामीटर का उपयोग लेज़र ड्राइव सर्किट के डिज़ाइन और मॉड्यूलेशन में किया जाता है; (4) स्लोप दक्षता; (5) वर्टिकल डाइवर्जेंस कोण θ⊥; (6) हॉरिजॉन्टल डाइवर्जेंस कोण θ∥; (7) मॉनिटर करंट Im, यानी रेटेड आउटपुट पावर पर सेमीकंडक्टर लेज़र चिप का करंट आकार।

3. GaAs और GaN आधारित एज एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजरों की अनुसंधान प्रगति
GaAs अर्धचालक पदार्थ पर आधारित अर्धचालक लेजर सबसे विकसित अर्धचालक लेजर प्रौद्योगिकियों में से एक है। वर्तमान में, GaAs-आधारित निकट-अवरक्त बैंड (760-1060 एनएम) एज-एमिटिंग अर्धचालक लेजर व्यावसायिक रूप से व्यापक रूप से उपयोग में हैं। Si और GaAs के बाद तीसरी पीढ़ी के अर्धचालक पदार्थ के रूप में, GaN अपने उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण वैज्ञानिक अनुसंधान और उद्योग में व्यापक रूप से चर्चा का विषय रहा है। GaN-आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास और शोधकर्ताओं के प्रयासों से, GaN-आधारित प्रकाश उत्सर्जक डायोड और एज-एमिटिंग लेजर का औद्योगीकरण हो चुका है।