ऊर्ध्वाधर गुहा सतह उत्सर्जन का परिचयअर्धचालक लेजर(वीसीएसईएल)
ऊर्ध्वाधर बाह्य गुहा सतह उत्सर्जक लेज़रों का विकास 1990 के दशक के मध्य में किया गया था, ताकि उस प्रमुख समस्या का समाधान किया जा सके, जिसने पारंपरिक अर्धचालक लेज़रों के विकास में बाधा उत्पन्न की थी: मूल अनुप्रस्थ मोड में उच्च बीम गुणवत्ता के साथ उच्च-शक्ति लेज़र आउटपुट का उत्पादन कैसे किया जाए।
ऊर्ध्वाधर बाह्य गुहा सतह उत्सर्जक लेज़र (वेक्सेल्स), जिन्हें भी कहा जाता हैअर्धचालक डिस्क लेज़र(एसडीएल), लेज़र परिवार का एक अपेक्षाकृत नया सदस्य है। यह अर्धचालक लाभ माध्यम में क्वांटम वेल की सामग्री संरचना और मोटाई को बदलकर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य को डिज़ाइन कर सकता है, और इंट्राकेविटी आवृत्ति दोहरीकरण के साथ मिलकर पराबैंगनी से सुदूर अवरक्त तक एक विस्तृत तरंगदैर्ध्य रेंज को कवर कर सकता है, जिससे कम विचलन कोण वाली वृत्ताकार सममित लेज़र किरण को बनाए रखते हुए उच्च शक्ति उत्पादन प्राप्त होता है। लेज़र अनुनादक, लाभ चिप की निचली डीबीआर संरचना और बाहरी आउटपुट युग्मन दर्पण से बना होता है। यह अनूठी बाहरी अनुनादक संरचना, आवृत्ति दोहरीकरण, आवृत्ति अंतर और मोड-लॉकिंग जैसे कार्यों के लिए ऑप्टिकल तत्वों को गुहा में डालने की अनुमति देती है, जिससे वीईसीएसईएल एक आदर्शलेजर स्रोतबायोफोटोनिक्स, स्पेक्ट्रोस्कोपी से लेकर विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए,लेजर चिकित्सा, और लेजर प्रक्षेपण।
वीसी-सतह उत्सर्जक अर्धचालक लेज़र का अनुनादक उस तल के लंबवत होता है जहाँ सक्रिय क्षेत्र स्थित होता है, और इसका आउटपुट प्रकाश सक्रिय क्षेत्र के तल के लंबवत होता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। वीसीएसईएल के अनूठे लाभ हैं, जैसे छोटा आकार, उच्च आवृत्ति, अच्छी बीम गुणवत्ता, बड़ी गुहा सतह क्षति सीमा, और अपेक्षाकृत सरल उत्पादन प्रक्रिया। यह लेज़र डिस्प्ले, ऑप्टिकल संचार और ऑप्टिकल क्लॉक के अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करता है। हालाँकि, वीसीएसईएल वाट स्तर से ऊपर उच्च-शक्ति वाले लेज़र प्राप्त नहीं कर सकते हैं, इसलिए इनका उपयोग उच्च शक्ति आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों में नहीं किया जा सकता है।
वीसीएसईएल का लेजर अनुनादक एक वितरित ब्रैग परावर्तक (डीबीआर) से बना है जो सक्रिय क्षेत्र के ऊपरी और निचले दोनों तरफ अर्धचालक सामग्री की बहु-परत एपीटैक्सियल संरचना से बना है, जो कि इससे बहुत अलग है।लेज़रईईएल में विदलन तल से बना अनुनादक। वीसीएसईएल ऑप्टिकल अनुनादक की दिशा चिप की सतह के लंबवत होती है, लेज़र आउटपुट भी चिप की सतह के लंबवत होता है, और डीबीआर के दोनों ओर की परावर्तकता ईईएल विलयन तल की तुलना में बहुत अधिक होती है।
वीसीएसईएल के लेज़र रेज़ोनेटर की लंबाई आम तौर पर कुछ माइक्रोन होती है, जो ईईएल के मिलीमीटर रेज़ोनेटर की तुलना में बहुत छोटी होती है, और गुहा में प्रकाशीय क्षेत्र दोलन द्वारा प्राप्त एकतरफ़ा लाभ कम होता है। हालाँकि मूल अनुप्रस्थ मोड आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है, आउटपुट शक्ति केवल कुछ मिलीवाट तक ही पहुँच सकती है। वीसीएसईएल आउटपुट लेज़र बीम का क्रॉस-सेक्शन प्रोफ़ाइल गोलाकार होता है, और विचलन कोण किनारे-उत्सर्जक लेज़र बीम की तुलना में बहुत छोटा होता है। वीसीएसईएल के उच्च शक्ति आउटपुट को प्राप्त करने के लिए, अधिक लाभ प्रदान करने के लिए चमकदार क्षेत्र को बढ़ाना आवश्यक है, और चमकदार क्षेत्र में वृद्धि से आउटपुट लेज़र एक बहु-मोड आउटपुट बन जाएगा। इसी समय, एक बड़े चमकदार क्षेत्र में समान वर्तमान इंजेक्शन को प्राप्त करना मुश्किल है, और असमान वर्तमान इंजेक्शन अपशिष्ट गर्मी संचय को बढ़ा देगा। संक्षेप में, वीसीएसईएल उचित संरचनात्मक डिजाइन के माध्यम से मूल मोड परिपत्र सममित स्थान को आउटपुट कर सकता है, लेकिन आउटपुट एकल मोड होने पर आउटपुट पावर कम है। इसलिए, कई वीसीसेल को अक्सर आउटपुट मोड में एकीकृत किया जाता है।
पोस्ट करने का समय: 21 मई 2024