आदर्श लेज़र स्रोत का चयन: एज एमिशन सेमीकंडक्टर लेज़र 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 चित्र 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, उच्च शक्ति और अन्य लाभों के कारण, यह लेज़र प्रसंस्करण, ऑप्टिकल संचार और अन्य क्षेत्रों के लिए अत्यंत उपयुक्त है। वर्तमान में, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेज़र ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, और इनके अनुप्रयोगों में उद्योग, दूरसंचार, विज्ञान, उपभोक्ता, सैन्य और एयरोस्पेस शामिल हैं। प्रौद्योगिकी के विकास और प्रगति के साथ, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेज़रों की शक्ति, विश्वसनीयता और ऊर्जा रूपांतरण दक्षता में बहुत सुधार हुआ है, और इनके अनुप्रयोग की संभावनाएँ अधिक से अधिक व्यापक होती जा रही हैं।
इसके बाद, मैं आपको साइड-एमिटिंग के अनूठे आकर्षण की और अधिक सराहना करने के लिए प्रेरित करूंगाअर्धचालक लेज़रों.

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 ऊपर और नीचे 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 उपकरण 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

एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर के प्रदर्शन मूल्यांकन सूचकांक अन्य सेमीकंडक्टर लेजर के अनुरूप भी हैं, जिनमें शामिल हैं: (1) लेजर लेसिंग तरंगदैर्ध्य; (2) थ्रेशोल्ड करंट Ith, अर्थात, वह करंट जिस पर लेजर डायोड लेजर दोलन उत्पन्न करना शुरू करता है; (3) कार्यशील 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) वर्तमान Im की निगरानी करें, अर्थात, रेटेड आउटपुट पावर पर सेमीकंडक्टर लेजर चिप का वर्तमान आकार।

3. GaAs और GaN आधारित एज एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेज़रों की अनुसंधान प्रगति
GaAs अर्धचालक पदार्थ पर आधारित अर्धचालक लेज़र सबसे उन्नत अर्धचालक लेज़र तकनीकों में से एक है। वर्तमान में, GAAS-आधारित निकट-अवरक्त बैंड (760-1060 नैनोमीटर) एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेज़रों का व्यावसायिक रूप से व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है। 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 लोकप्रिय रहा है। GAN-आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास और शोधकर्ताओं के प्रयासों से, GAN-आधारित प्रकाश उत्सर्जक डायोड और एज-एमिटिंग लेज़रों का औद्योगिकीकरण हुआ है।