Elección del idealfuente láser: láser semiconductor de emisión de borde
1. Introducción
Láser semiconductorLos chips se dividen en chips láser de emisión de borde (EEL) y chips láser de emisión superficial de cavidad vertical (VCSEL) según los diferentes procesos de fabricación de resonadores, y sus diferencias estructurales específicas se muestran en la Figura 1. En comparación con el láser de emisión superficial de cavidad vertical, el desarrollo de la tecnología láser semiconductor de emisión de borde es más maduro, con un amplio rango de longitud de onda, altaelectroópticoEficiencia de conversión, alta potencia y otras ventajas, son ideales para el procesamiento láser, las comunicaciones ópticas y otros campos. Actualmente, los láseres semiconductores de emisión por el borde son una parte importante de la industria optoelectrónica, y sus aplicaciones abarcan la industria, las telecomunicaciones, la ciencia, el consumo, el sector militar y la industria aeroespacial. Con el desarrollo y el progreso tecnológico, la potencia, la fiabilidad y la eficiencia de conversión energética de los láseres semiconductores de emisión por el borde han mejorado considerablemente, y sus posibilidades de aplicación son cada vez más amplias.
A continuación, te guiaré para que aprecies aún más el encanto único de la emisión lateral.láseres semiconductores.
Figura 1. Diagrama de estructura del láser semiconductor de emisión lateral (izquierda) y láser de emisión superficial de cavidad vertical (derecha).
2. Principio de funcionamiento del semiconductor de emisión de bordeláser
La estructura de un láser semiconductor de emisión por el borde se divide en tres partes: región activa semiconductora, fuente de bombeo y resonador óptico. A diferencia de los resonadores de los láseres de emisión superficial de cavidad vertical (compuestos por espejos Bragg superior e inferior), los resonadores de los dispositivos láser semiconductores de emisión por el borde se componen principalmente de películas ópticas en ambas caras. La estructura típica del dispositivo EEL y la estructura del resonador se muestran en la Figura 2. El fotón en el dispositivo láser semiconductor de emisión por el borde se amplifica mediante la selección de modo en el resonador, y el láser se forma en dirección paralela a la superficie del sustrato. Los dispositivos láser semiconductores de emisión por el borde ofrecen un amplio rango de longitudes de onda operativas y son adecuados para diversas aplicaciones prácticas, lo que los convierte en una de las fuentes láser ideales.
Los índices de evaluación del rendimiento de los láseres semiconductores de emisión por el borde también son consistentes con otros láseres semiconductores, incluidos: (1) longitud de onda del láser; (2) Corriente umbral Ith, es decir, la corriente en la que el diodo láser comienza a generar oscilación láser; (3) Corriente de trabajo Iop, es decir, la corriente de accionamiento cuando el diodo láser alcanza la potencia de salida nominal, este parámetro se aplica al diseño y modulación del circuito de accionamiento del láser; (4) Eficiencia de pendiente; (5) Ángulo de divergencia vertical θ⊥; (6) Ángulo de divergencia horizontal θ∥; (7) Monitorizar la corriente Im, es decir, el tamaño actual del chip láser semiconductor a la potencia de salida nominal.
3. Avances en la investigación de láseres semiconductores de emisión de borde basados en GaAs y GaN
El láser semiconductor basado en GaAs es una de las tecnologías láser semiconductoras más desarrolladas. Actualmente, los láseres semiconductores de emisión por el borde basados en GAAS, en la banda del infrarrojo cercano (760-1060 nm), se utilizan ampliamente en el mercado. Como material semiconductor de tercera generación después del Si y el GaAs, el GaN ha sido objeto de gran interés en la investigación científica y la industria debido a sus excelentes propiedades físicas y químicas. Con el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos basados en GAN y el esfuerzo de los investigadores, se han industrializado los diodos emisores de luz y los láseres de emisión por el borde basados en GAN.
Hora de publicación: 16 de enero de 2024