Elección del idealFuente láser:Emisión de bordeLáser semiconductorSegunda parte
4. Estado de aplicación de los láseres semiconductores de emisión de borde
Debido a su amplio rango de longitud de onda y alta potencia, los láseres semiconductores de emisión de borde se han aplicado con éxito en muchos campos, como la automoción, las comunicaciones ópticas yláserTratamiento médico. Según Yole Developpement, una agencia de investigación de mercado de renombre internacional, el mercado de láseres de borde a emisión alcanzará los 7400 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 los diferentes requisitos de aplicación, se han desarrollado diferentes esquemas de diseño de estructuras EEL en la industria, incluyendo: láseres semiconductores Fabripero (FP), láseres semiconductores de reflector Bragg distribuido (DBR), láseres semiconductores de cavidad externa (ECL) y 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 en aumento. Además, los láseres semiconductores de emisión por el borde y los láseres semiconductores de emisión superficial con cavidad vertical también contribuyen a compensar las deficiencias de cada uno en aplicaciones emergentes, como:
(1) En el campo de las comunicaciones ópticas, el láser DFB EEL de retroalimentación distribuida InGaAsP/InP de 1550 nm y el láser Fabry Pero EEL InGaAsP/InGaP de 1300 nm se utilizan habitualmente a distancias de transmisión de 2 km a 40 km y velocidades de transmisión de hasta 40 Gbps. Sin embargo, a distancias de transmisión de 60 m a 300 m y velocidades de transmisión más bajas, los VCsels basados en InGaAs y AlGaAs de 850 nm son dominantes.
(2) Los láseres emisores de superficie de cavidad vertical tienen las ventajas de tamaño pequeño y longitud de onda estrecha, por lo que han sido ampliamente utilizados en el mercado de la electrónica de consumo, y las ventajas de brillo y potencia de los láseres semiconductores de emisión de borde allanan el camino para aplicaciones de teledetección y procesamiento de alta potencia.
(3) Tanto los láseres semiconductores de emisión por el borde como los láseres semiconductores de emisión superficial de cavidad vertical se pueden utilizar para lidar de corto y mediano alcance para lograr aplicaciones específicas como detección de puntos ciegos y salida de carril.
5. Desarrollo futuro
El láser semiconductor de emisión de borde presenta ventajas como alta confiabilidad, miniaturización y alta densidad de potencia luminosa, además de amplias posibilidades de aplicación en comunicaciones ópticas, lidar, medicina y otros campos. Sin embargo, si bien el proceso de fabricación de láseres semiconductores de emisión de borde es relativamente maduro, 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 de los láseres semiconductores de emisión de borde, incluyendo: reducir la densidad de defectos dentro de la oblea; reducir los procedimientos de proceso; desarrollar nuevas tecnologías para reemplazar los procesos tradicionales de corte de obleas con muela y cuchilla, propensos a la introducción de defectos; optimizar la estructura epitaxial para mejorar la eficiencia del láser de emisión de borde; reducir los costos de fabricación, etc. Además, dado que la luz de salida del láser de emisión de borde se encuentra en el borde lateral del chip láser semiconductor, es difícil lograr un empaquetado de chip de tamaño pequeño, por lo que el proceso de empaquetado relacionado aún necesita ser mejorado.
Hora de publicación: 22 de enero de 2024