Уводзіны ў лазер з краёвым выпраменьваннем (EEL)
Каб атрымаць выхад магутнага паўправадніковага лазера, цяперашняя тэхналогія заключаецца ў выкарыстанні кантавой эмісійнай структуры. Рэзанатар паўправадніковага лазера з краёвым выпраменьваннем складаецца з натуральнай паверхні дысацыяцыі паўправадніковага крышталя, а выхадны прамень выпраменьваецца з пярэдняга канца лазера. Паўправадніковы лазер з краёвым выпраменьваннем можа дасягнуць высокай магутнасці, але яго выхадная пляма эліптычная, якасць прамяня дрэнная, і форму прамяня трэба змяніць з дапамогай сістэмы фарміравання прамяня.
На наступнай схеме паказана структура паўправадніковага лазера з краёвым выпраменьваннем. Аптычная паражніна EEL паралельна паверхні паўправадніковага чыпа і выпраменьвае лазер на краі паўправадніковага чыпа, які можа рэалізаваць выхад лазера з высокай магутнасцю, высокай хуткасцю і нізкім узроўнем шуму. Аднак выхад лазернага прамяня з дапамогай EEL звычайна мае асіметрычнае папярочнае сячэнне і вялікую вуглавую дывергенцыю, а эфектыўнасць сувязі з валакном або іншымі аптычнымі кампанентамі нізкая.
Павелічэнне выхадной магутнасці EEL абмежавана назапашваннем адпрацаванага цяпла ў актыўнай вобласці і аптычным пашкоджаннем паверхні паўправадніка. За кошт павелічэння плошчы хвалявода для памяншэння назапашвання адпрацаванага цяпла ў актыўнай вобласці для паляпшэння рассейвання цяпла, павелічэння плошчы выхаду святла для памяншэння шчыльнасці аптычнай магутнасці прамяня, каб пазбегнуць аптычнага пашкоджання, выхадная магутнасць да некалькіх сотняў міліват можа можа быць дасягнута ў адной папярочнай модавай хвалеводнай структуры.
Для 100-міліметровага хвалявода адзін лазер з кантавым выпраменьваннем можа дасягаць дзесяткаў ват выхадной магутнасці, але ў гэты час хвалявод вельмі шматмодавы на плоскасці чыпа, і суадносіны бакоў выхаднога прамяня таксама дасягаюць 100:1, якія патрабуюць складанай сістэмы фарміравання пучка.
Зыходзячы з перадумовы, што няма новага прарыву ў тэхналогіі матэрыялаў і тэхналогіі эпітаксіяльнага вырошчвання, галоўны спосаб палепшыць выхадную магутнасць аднаго паўправадніковага лазернага чыпа - павялічыць шырыню паласы светлавой вобласці чыпа. Аднак занадта высокае павелічэнне шырыні паласы лёгка можа выклікаць папярочныя ваганні ў рэжыме высокага парадку і ніткападобныя ваганні, якія значна паменшаць аднастайнасць святла, а выхадная магутнасць не павялічваецца прапарцыйна шырыні паласы, таму выхадная магутнасць адзін чып надзвычай абмежаваны. Для таго, каб значна палепшыць выхадную магутнасць, з'явілася тэхналогія масіва. Тэхналогія аб'ядноўвае некалькі лазерных блокаў на адной падкладцы, так што кожны святловыпраменьвальны блок выстройваецца ў выглядзе аднамернага масіва ў павольным кірунку восі, пакуль тэхналогія аптычнай ізаляцыі выкарыстоўваецца для падзелу кожнага святловыпраменьвальнага блока ў масіве. , каб яны не перашкаджалі адзін аднаму, утвараючы шматапертурную генерацыю, вы можаце павялічыць выхадную магутнасць усяго чыпа, павялічыўшы колькасць убудаваных святловыпраменьвальных блокаў. Гэты паўправадніковы лазерны чып - гэта мікрасхема паўправадніковай лазернай масівы (LDA), таксама вядомая як паўправадніковая лазерная панэль.
Час публікацыі: 3 чэрвеня 2024 г