एज एमिटिंग लेजर (ईईएल) का परिचय

एज एमिटिंग लेजर (ईईएल) का परिचय
उच्च-शक्ति अर्धचालक लेज़र आउटपुट प्राप्त करने के लिए, वर्तमान तकनीक एज एमिशन संरचना का उपयोग करती है। एज-एमिशन सेमीकंडक्टर लेज़र का अनुनादक अर्धचालक क्रिस्टल की प्राकृतिक पृथक्करण सतह से बना होता है, और आउटपुट बीम लेज़र के अग्र सिरे से उत्सर्जित होता है। एज-एमिशन सेमीकंडक्टर लेज़र 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 द्वारा संशोधित करने की आवश्यकता होती है।
निम्नलिखित आरेख किनारे-उत्सर्जक अर्धचालक लेज़र की संरचना को दर्शाता है। ईईएल की प्रकाशिक गुहा अर्धचालक चिप की सतह के समानांतर होती है और अर्धचालक चिप के किनारे पर लेज़र उत्सर्जित करती है, जिससे उच्च शक्ति, उच्च गति और कम शोर के साथ लेज़र आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है। हालाँकि, ईईएल द्वारा उत्सर्जित लेज़र बीम में आम तौर पर असममित बीम क्रॉस सेक्शन और बड़ा कोणीय विचलन होता है, और फाइबर या अन्य प्रकाशिक घटकों के साथ युग्मन दक्षता कम होती है।

ईईएल आउटपुट पावर में वृद्धि सक्रिय क्षेत्र में अपशिष्ट ऊष्मा संचय और अर्धचालक सतह पर प्रकाशीय क्षति द्वारा सीमित होती है। सक्रिय क्षेत्र में अपशिष्ट ऊष्मा संचय को कम करने के लिए वेवगाइड क्षेत्र को बढ़ाकर ऊष्मा अपव्यय में सुधार किया जा सकता है, और प्रकाशीय क्षति से बचने के लिए किरण के प्रकाशीय शक्ति घनत्व को कम करने के लिए प्रकाश आउटपुट क्षेत्र को बढ़ाया जा सकता है। एकल अनुप्रस्थ मोड वेवगाइड संरचना में कई सौ मिलीवाट तक की आउटपुट पावर प्राप्त की जा सकती है।
100 मिमी वेवगाइड के लिए, एक एकल किनारा-उत्सर्जक 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 पदार्थ प्रौद्योगिकी और उपकला विकास प्रौद्योगिकी में कोई नई सफलता नहीं मिली है, एकल अर्धचालक लेज़र चिप की आउटपुट शक्ति में सुधार का मुख्य तरीका चिप के प्रकाश क्षेत्र की पट्टी की चौड़ाई को बढ़ाना है। हालाँकि, पट्टी की चौड़ाई को बहुत अधिक बढ़ाने से अनुप्रस्थ उच्च-क्रम विधा दोलन और तंतु-सदृश दोलन उत्पन्न होना आसान है, जिससे प्रकाश उत्पादन की एकरूपता बहुत कम हो जाएगी, और आउटपुट शक्ति पट्टी की चौड़ाई के अनुपात में नहीं बढ़ती, इसलिए एकल चिप की आउटपुट शक्ति अत्यंत सीमित होती है। आउटपुट शक्ति में अत्यधिक सुधार लाने के लिए, ऐरे तकनीक अस्तित्व में आई। यह तकनीक एक ही सब्सट्रेट पर कई लेज़र इकाइयों को एकीकृत करती है, ताकि प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक इकाई धीमी अक्ष दिशा में एक-आयामी ऐरे के रूप में पंक्तिबद्ध हो। जब तक ऑप्टिकल आइसोलेशन तकनीक का उपयोग करके ऐरे में प्रत्येक प्रकाश उत्सर्जक इकाई को अलग किया जाता है, ताकि वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप न करें और एक बहु-एपर्चर लेज़िंग का निर्माण करें, आप एकीकृत प्रकाश उत्सर्जक इकाइयों की संख्या बढ़ाकर पूरी चिप की आउटपुट शक्ति बढ़ा सकते हैं। यह अर्धचालक लेजर चिप एक अर्धचालक लेजर सरणी (एलडीए) चिप है, जिसे अर्धचालक लेजर बार के रूप में भी जाना जाता है।