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

आदर्श का चुनावलेजर स्रोत: एज एमिशन सेमीकंडक्टर लेजर
1 परिचय
अर्धचालक लेजरचिप्स को अनुनादकों की विभिन्न विनिर्माण प्रक्रियाओं के अनुसार एज एमिटिंग लेजर चिप्स (ईईएल) और वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर चिप्स (वीसीएसईएल) में विभाजित किया गया है, और उनके विशिष्ट संरचनात्मक अंतर चित्रा 1 में दिखाए गए हैं। वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर की तुलना में, एज एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर प्रौद्योगिकी विकास अधिक परिपक्व है, जिसमें एक विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज, उच्चइलेक्ट्रो ऑप्टिकलरूपांतरण दक्षता, बड़ी शक्ति और अन्य लाभ, लेजर प्रसंस्करण, ऑप्टिकल संचार और अन्य क्षेत्रों के लिए बहुत उपयुक्त हैं। वर्तमान में, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, और उनके अनुप्रयोगों ने उद्योग, दूरसंचार, विज्ञान, उपभोक्ता, सैन्य और एयरोस्पेस को कवर किया है। प्रौद्योगिकी के विकास और प्रगति के साथ, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर की शक्ति, विश्वसनीयता और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में बहुत सुधार हुआ है, और उनके आवेदन की संभावनाएं अधिक से अधिक व्यापक हैं।
इसके बाद, मैं आपको साइड-एमिटिंग के अनूठे आकर्षण की और अधिक सराहना करने के लिए प्रेरित करूंगाअर्धचालक लेज़र.

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 निम्नलिखित तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: सेमीकंडक्टर सक्रिय क्षेत्र, पंप स्रोत और ऑप्टिकल रेज़ोनेटर। ऊर्ध्वाधर गुहा सतह-उत्सर्जक लेजर (जो शीर्ष और निचले ब्रैग दर्पणों से बने होते हैं) के रेज़ोनेटर से अलग, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर उपकरणों में रेज़ोनेटर मुख्य रूप से दोनों तरफ ऑप्टिकल फिल्मों से बने होते हैं। विशिष्ट ईईएल डिवाइस संरचना और रेज़ोनेटर संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है। एज-एमिशन सेमीकंडक्टर लेजर डिवाइस में फोटॉन को रेज़ोनेटर में मोड चयन द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, और लेजर सब्सट्रेट सतह के समानांतर दिशा में बनता है। एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर उपकरणों में ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला होती है और वे कई व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं, इसलिए वे आदर्श लेजर स्रोतों में से एक बन जाते हैं।

एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर के प्रदर्शन मूल्यांकन सूचकांक अन्य सेमीकंडक्टर लेजर के अनुरूप भी हैं, जिनमें शामिल हैं: (1) लेजर लेसिंग तरंग दैर्ध्य; (2) थ्रेशोल्ड करंट Ith, अर्थात, वह करंट जिस पर लेजर डायोड लेजर दोलन उत्पन्न करना शुरू करता है; (3) वर्किंग करंट Iop, अर्थात, ड्राइविंग करंट जब लेजर डायोड रेटेड आउटपुट पावर तक पहुंचता है, यह पैरामीटर लेजर ड्राइव सर्किट के डिजाइन और मॉड्यूलेशन पर लागू होता है; (4) ढलान दक्षता; (5) ऊर्ध्वाधर विचलन कोण θ⊥; (6) क्षैतिज विचलन कोण θ∥; (7) मॉनिटर करंट Im, अर्थात, रेटेड आउटपुट पावर पर सेमीकंडक्टर लेजर चिप का वर्तमान आकार।

3. GaAs और GaN आधारित एज एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेज़रों की अनुसंधान प्रगति
GaAs सेमीकंडक्टर सामग्री पर आधारित सेमीकंडक्टर लेजर सबसे परिपक्व सेमीकंडक्टर लेजर तकनीकों में से एक है। वर्तमान में, GAAS-आधारित निकट-अवरक्त बैंड (760-1060 एनएम) एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर का व्यापक रूप से व्यावसायिक रूप से उपयोग किया गया है। Si और GaAs के बाद तीसरी पीढ़ी के सेमीकंडक्टर पदार्थ के रूप में, GaN अपने उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण वैज्ञानिक अनुसंधान और उद्योग में व्यापक रूप से चिंतित रहा है। GAN-आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास और शोधकर्ताओं के प्रयासों के साथ, GAN-आधारित प्रकाश उत्सर्जक डायोड और एज-एमिटिंग लेजर का औद्योगिकीकरण किया गया है।