एज एमिटिंग लेजर (ईईएल) का परिचय

एज एमिटिंग लेजर (ईईएल) का परिचय
उच्च शक्ति वाले सेमीकंडक्टर लेजर आउटपुट प्राप्त करने के लिए, वर्तमान तकनीक एज एमिशन संरचना का उपयोग करना है। एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर का गुंजयमान यंत्र सेमीकंडक्टर क्रिस्टल की प्राकृतिक पृथक्करण सतह से बना होता है, और आउटपुट बीम लेजर के सामने के छोर से उत्सर्जित होता है। एज-एमिशन प्रकार का सेमीकंडक्टर लेजर उच्च शक्ति आउटपुट प्राप्त कर सकता है, लेकिन इसका आउटपुट स्पॉट अण्डाकार होता है, बीम की गुणवत्ता खराब होती है, और बीम के आकार को बीम शेपिंग सिस्टम के साथ संशोधित करने की आवश्यकता होती है।
निम्नलिखित आरेख एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर की संरचना को दर्शाता है। EEL की ऑप्टिकल गुहा सेमीकंडक्टर चिप की सतह के समानांतर होती है और सेमीकंडक्टर चिप के किनारे पर लेजर उत्सर्जित करती है, जो उच्च शक्ति, उच्च गति और कम शोर के साथ लेजर आउटपुट को साकार कर सकती है। हालाँकि, EEL द्वारा लेजर बीम आउटपुट में आम तौर पर असममित बीम क्रॉस सेक्शन और बड़े कोणीय विचलन होते हैं, और फाइबर या अन्य ऑप्टिकल घटकों के साथ युग्मन दक्षता कम होती है।

ईईएल आउटपुट पावर की वृद्धि सक्रिय क्षेत्र में अपशिष्ट ऊष्मा संचय और अर्धचालक सतह पर ऑप्टिकल क्षति द्वारा सीमित है। सक्रिय क्षेत्र में अपशिष्ट ऊष्मा संचय को कम करने के लिए वेवगाइड क्षेत्र को बढ़ाकर गर्मी अपव्यय में सुधार करके, ऑप्टिकल क्षति से बचने के लिए बीम के ऑप्टिकल पावर घनत्व को कम करने के लिए प्रकाश उत्पादन क्षेत्र को बढ़ाकर, एकल अनुप्रस्थ मोड वेवगाइड संरचना में कई सौ मिलीवाट तक की आउटपुट पावर हासिल की जा सकती है।
100 मिमी वेवगाइड के लिए, एक एकल एज-एमिटिंग लेजर दसियों वाट की आउटपुट शक्ति प्राप्त कर सकता है, लेकिन इस समय वेवगाइड चिप के तल पर अत्यधिक बहु-मोड होता है, और आउटपुट बीम पहलू अनुपात भी 100:1 तक पहुंच जाता है, जिसके लिए एक जटिल बीम आकार देने वाली प्रणाली की आवश्यकता होती है।
इस आधार पर कि सामग्री प्रौद्योगिकी और एपिटैक्सियल विकास प्रौद्योगिकी में कोई नई सफलता नहीं है, एकल अर्धचालक लेजर चिप की आउटपुट शक्ति में सुधार करने का मुख्य तरीका चिप के चमकदार क्षेत्र की पट्टी की चौड़ाई को बढ़ाना है। हालांकि, पट्टी की चौड़ाई को बहुत अधिक बढ़ाने से अनुप्रस्थ उच्च-क्रम मोड दोलन और फिलामेंट जैसा दोलन पैदा करना आसान है, जो प्रकाश उत्पादन की एकरूपता को बहुत कम कर देगा, और आउटपुट पावर पट्टी की चौड़ाई के साथ आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ता है, इसलिए एकल चिप की आउटपुट पावर बेहद सीमित है। आउटपुट पावर में बहुत सुधार करने के लिए, सरणी तकनीक अस्तित्व में आती है। तकनीक एक ही सब्सट्रेट पर कई लेजर इकाइयों को एकीकृत करती है, ताकि प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक इकाई धीमी अक्ष दिशा में एक-आयामी सरणी के रूप में पंक्तिबद्ध हो, जब तक कि सरणी में प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक इकाई को अलग करने के लिए ऑप्टिकल आइसोलेशन तकनीक का उपयोग किया जाता है, ताकि वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप न करें, एक बहु-एपर्चर लेज़िंग का निर्माण करें, आप एकीकृत प्रकाश उत्सर्जक इकाइयों की संख्या बढ़ाकर पूरे चिप की आउटपुट पावर बढ़ा सकते हैं। यह अर्धचालक लेजर चिप एक अर्धचालक लेजर ऐरे (LDA) चिप है, जिसे अर्धचालक लेजर बार के रूप में भी जाना जाता है।