एज एमिटिंग लेजर (ईईएल) का परिचय

एज एमिटिंग लेजर (ईईएल) का परिचय
उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजर आउटपुट प्राप्त करने के लिए, वर्तमान तकनीक एज उत्सर्जन संरचना का उपयोग करना है। एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेजर का रेज़ोनेटर सेमीकंडक्टर क्रिस्टल की प्राकृतिक पृथक्करण सतह से बना होता है, और आउटपुट बीम लेजर के सामने के छोर से उत्सर्जित होता है। एज-उत्सर्जन प्रकार सेमीकंडक्टर लेजर उच्च शक्ति आउटपुट प्राप्त कर सकता है, लेकिन इसकी आउटपुट स्पॉट अण्डाकार है, बीम की गुणवत्ता खराब है, और बीम आकार को बीम आकार देने वाली प्रणाली के साथ संशोधित करने की आवश्यकता है।
निम्नलिखित चित्र धार-उत्सर्जक अर्धचालक लेजर की संरचना को दर्शाता है। ईईएल की ऑप्टिकल कैविटी 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 का एहसास कर सकती है। हालाँकि, ईईएल 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 ताप संचय और अर्धचालक सतह पर ऑप्टिकल क्षति से सीमित है। गर्मी अपव्यय में सुधार के लिए सक्रिय क्षेत्र में अपशिष्ट गर्मी संचय को कम करने के लिए वेवगाइड क्षेत्र को बढ़ाकर, ऑप्टिकल क्षति से बचने के लिए बीम की ऑप्टिकल पावर घनत्व को कम करने के लिए प्रकाश आउटपुट क्षेत्र को बढ़ाकर, कई सौ मिलीवाट तक की आउटपुट पावर हो सकती है एकल अनुप्रस्थ मोड वेवगाइड संरचना में प्राप्त किया जा सकता है।
100 मिमी वेवगाइड के लिए, एक एकल किनारा-उत्सर्जक लेजर दसियों वाट आउटपुट पावर प्राप्त कर सकता है, लेकिन इस समय चिप के विमान पर वेवगाइड अत्यधिक मल्टी-मोड है, और आउटपुट बीम पहलू अनुपात भी 100: 1 तक पहुंच जाता है। एक जटिल बीम आकार देने वाली प्रणाली की आवश्यकता है।
इस आधार पर कि सामग्री प्रौद्योगिकी और एपिटैक्सियल विकास प्रौद्योगिकी में कोई नई सफलता नहीं है, एकल सेमीकंडक्टर लेजर चिप की आउटपुट पावर में सुधार करने का मुख्य तरीका चिप के चमकदार क्षेत्र की स्ट्रिप चौड़ाई को बढ़ाना है। हालाँकि, पट्टी की चौड़ाई को बहुत अधिक बढ़ाने से अनुप्रस्थ उच्च-क्रम मोड दोलन और फिलामेंट-जैसे दोलन का उत्पादन करना आसान होता है, जिससे प्रकाश आउटपुट की एकरूपता बहुत कम हो जाएगी, और आउटपुट शक्ति पट्टी की चौड़ाई के साथ आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ती है, इसलिए आउटपुट शक्ति एक एकल चिप अत्यंत सीमित है। आउटपुट पावर में काफी सुधार करने के लिए, ऐरे तकनीक अस्तित्व में आती है। प्रौद्योगिकी एक ही सब्सट्रेट पर कई लेजर इकाइयों को एकीकृत करती है, ताकि प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक इकाई को धीमी अक्ष दिशा में एक आयामी सरणी के रूप में पंक्तिबद्ध किया जा सके, जब तक कि सरणी में प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक इकाई को अलग करने के लिए ऑप्टिकल अलगाव तकनीक का उपयोग किया जाता है। , ताकि वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप न करें, मल्टी-एपर्चर लेज़िंग बनाकर, आप एकीकृत प्रकाश उत्सर्जक इकाइयों की संख्या में वृद्धि करके पूरे चिप की आउटपुट पावर बढ़ा सकते हैं। यह सेमीकंडक्टर लेजर चिप एक सेमीकंडक्टर लेजर ऐरे (एलडीए) चिप है, जिसे सेमीकंडक्टर लेजर बार के रूप में भी जाना जाता है।