Selección de la fuente láser ideal: Láser semiconductor de emisión de borde, segunda parte

Elección de lo idealFuente láser: Emisión de bordeLáser semiconductorSegunda parte

4. Estado de aplicación de los láseres semiconductores de emisión lateral
Debido a su amplio rango de longitud de onda y alta potencia, los láseres semiconductores de emisión lateral se han aplicado con éxito en muchos campos como la automoción, la comunicación óptica ylásertratamiento médico. Según Yole Développement, una agencia de investigación de mercado de renombre internacional, el mercado de láseres de emisión de borde crecerá hasta alcanzar los 7.400 millones de dólares en 2027, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 13%. Este crecimiento seguirá impulsado por las comunicaciones ópticas, como módulos ópticos, amplificadores y aplicaciones de detección 3D para comunicaciones de datos y telecomunicaciones. Para diferentes requisitos de aplicación, se han desarrollado en la industria diferentes esquemas de diseño de estructuras EEL, entre los que se incluyen: láseres semiconductores Fabripero (FP), láseres semiconductores de reflector Bragg distribuido (DBR), láseres semiconductores de cavidad externa (ECL), láseres semiconductores de retroalimentación distribuida (láser DFB), láseres semiconductores de cascada cuántica (QCL) y diodos láser de área amplia (BALD).

Con la creciente demanda de comunicaciones ópticas, aplicaciones de detección 3D y otros campos, la demanda de láseres semiconductores también está aumentando. Además, los láseres semiconductores de emisión lateral y los láseres semiconductores de emisión superficial de cavidad vertical también desempeñan un papel importante al complementar las deficiencias de cada uno en aplicaciones emergentes, tales como:
(1) En el campo de las comunicaciones ópticas, el láser de retroalimentación distribuida (DFB) de InGaAsP/InP de 1550 nm y el láser Fabry-Pero de InGaAsP/InGaP de 1300 nm se utilizan comúnmente en distancias de transmisión de 2 km a 40 km y velocidades de transmisión de hasta 40 Gbps. Sin embargo, en distancias de transmisión de 60 m a 300 m y velocidades de transmisión más bajas, predominan los VCsels basados ​​en InGaAs y AlGaAs de 850 nm.
(2) Los láseres de emisión superficial de cavidad vertical tienen las ventajas de un tamaño pequeño y una longitud de onda estrecha, por lo que se han utilizado ampliamente en el mercado de la electrónica de consumo, y las ventajas de brillo y potencia de los láseres semiconductores de emisión lateral allanan el camino para aplicaciones de detección remota y procesamiento de alta potencia.
(3) Tanto los láseres semiconductores de emisión lateral como los láseres semiconductores de emisión superficial de cavidad vertical pueden utilizarse para el lidar de corto y medio alcance para lograr aplicaciones específicas como la detección de puntos ciegos y la salida de carril.

5. Desarrollo futuro
El láser semiconductor de emisión lateral presenta ventajas como alta fiabilidad, miniaturización y alta densidad de potencia luminosa, y ofrece amplias perspectivas de aplicación en comunicaciones ópticas, LiDAR, medicina y otros campos. Sin embargo, si bien el proceso de fabricación de estos láseres está relativamente consolidado, para satisfacer la creciente demanda de los mercados industriales y de consumo, es necesario optimizar continuamente la tecnología, el proceso, el rendimiento y otros aspectos, incluyendo: la reducción de la densidad de defectos en la oblea; la simplificación de los procedimientos; el desarrollo de nuevas tecnologías que sustituyan los procesos tradicionales de corte de obleas con muelas abrasivas y cuchillas, propensos a generar defectos; la optimización de la estructura epitaxial para mejorar la eficiencia del láser; y la reducción de los costes de fabricación. Además, debido a que la luz de salida del láser se encuentra en el borde lateral del chip semiconductor, resulta difícil lograr un encapsulado de chip de tamaño reducido, por lo que el proceso de encapsulado correspondiente aún requiere mejoras.