Уводзіны ў вертыкальную паражніну выпраменьванне паверхніпаўправадніковы лазер(Vcsel)
У сярэдзіне 1990-х гадоў былі распрацаваны вертыкальныя знешнія паражніны, якія пераадолелі ключавую праблему, якая пакутуе на развіццё традыцыйных паўправадніковых лазераў: як вырабляць высокія магутныя выхады з высокай якасцю прамяня ў фундаментальным папярочным рэжыме.
Вертыкальныя знешнія паражніны, якія выпраменьваюць паверхневыя лазеры (Вексель), таксама вядомыя якпаўправадніковыя дыскавыя лазеры(SDL) з'яўляюцца адносна новым членам лазернай сям'і. Ён можа распрацаваць даўжыню хвалі выпраменьвання, змяніўшы склад матэрыялу і таўшчыню квантавага свідравіны ў асяроддзі ўзмацнення паўправаднікоў, а ў спалучэнні з частатой унутрыкавітасці можа пакрыць шырокі дыяпазон даўжыні хвалі ад ультрафіялета да далёкай інфрачырвонай, дасягаючы высокай магутнасці, захоўваючы пры гэтым нізкі кут цыркулярнага сіметрычнага лазернага прамяня. Лазерны рэзанатар складаецца з ніжняй структуры DBR чыпа ўзмацнення і люстэркам знешняга выхаду. Гэтая унікальная знешняя рэзанатарная структура дазваляе ўстаўляць у паражніну аптычныя элементыЛазерная крыніцаДля прыкладанняў, пачынаючы ад біяфатанікі, спектраскапіі,Лазерная лекі, і лазерная праекцыя.
Рэзанатар паўправадніковага лазера, які выпраменьвае VC-паверхню, перпендыкулярны плоскасці, дзе размешчаны актыўная вобласць, і яго выхаднае святло перпендыкулярна плоскасці актыўнай вобласці, як паказана на малюнку. Ён паказвае выдатную прадукцыйнасць у дадатках лазернага дысплея, аптычнай камунікацыі і аптычных гадзін. Аднак VCSELS не можа атрымаць лазеры з высокай магутнасцю вышэй за ўзровень ват, таму іх нельга выкарыстоўваць у палях з высокімі патрэбамі ў магутнасці.
Лазерны рэзанатар VCSEL складаецца з размеркаванага адбівальніка BRAGG (DBR), які складаецца з шматслаёвай эпітаксіяльнай структуры паўправадніковага матэрыялу як на верхніх, так і на ніжніх баках актыўнай вобласці, якая вельмі адрозніваецца ад ад уздзеяння налазерРэзанатар, які складаецца з плоскасці расшчаплення ў вуграх. Напрамак аптычнага рэзанатара VCSEL перпендыкулярны паверхні чыпа, лазерны выхад таксама перпендыкулярны паверхні чыпа, а адбівальнасць абодвух бакоў DBR значна вышэй, чым у плоскасці раствора вугра.
Даўжыня лазернага рэзанатара VCSEL звычайна складае некалькі мікрон, што значна меншая, чым у міліметра рэзанатара вугроў, а аднабаковы ўзмацненне, атрыманае пры ваганні аптычнага поля ў паражніны, нізкі. Хоць вывад асноўнага папярочнага рэжыму можа быць дасягнуты, выходная магутнасць можа дасягнуць толькі некалькіх міліватаў. Профіль перасеку лазернага прамяня VCSEL з'яўляецца кругавым, а кут дывергенцыі значна меншы, чым у лазерным прамяні, які выпраменьвае краю. Каб дасягнуць высокай магутнасці VCSEL, неабходна павялічыць светлую вобласць, каб забяспечыць большы ўзмацненне, а павелічэнне святла вобласці прывядзе да выхаду выходнага лазера. У той жа час, цяжка дасягнуць раўнамернага ўпырску току ў вялікай светлай вобласці, і няроўная ін'екцыя току пагоршыць назапашванне цяпла.
Час паведамлення: мая-21-2024