Chwa nan sous lazè ideyal: kwen emisyon semi-conducteurs lazè Pati Youn

Chwa nan ideyalsous lazè: rebò emisyon semiconductor lazè
1. Entwodiksyon
Semiconductor lazèchips yo divize an kwen emèt chips lazè (EEL) ak sifas kavite vètikal emèt bato lazè (VCSEL) selon pwosesis fabrikasyon diferan nan resonators, ak diferans espesifik estriktirèl yo montre nan Figi 1. Konpare ak sifas kavite vètikal emèt lazè, kwen. émet semi-conducteurs lazè teknoloji devlòpman gen plis matirite, ak yon ranje longèdonn lajè, anwo nan syèl laelektwo-optikefikasite konvèsyon, gwo pouvwa ak lòt avantaj, trè apwopriye pou pwosesis lazè, kominikasyon optik ak lòt jaden. Kounye a, lazè semi-kondiktè ki emèt kwen yo se yon pati enpòtan nan endistri optoelectronics, ak aplikasyon yo te kouvri endistri, telekominikasyon, syans, konsomatè, militè ak ayewospasyal. Avèk devlopman ak pwogrè teknoloji, pouvwa, fyab ak efikasite konvèsyon enèji nan lazè semi-kondiktè ki emèt kwen yo te amelyore anpil, ak kandida aplikasyon yo pi plis ak plis vaste.
Apre sa, mwen pral mennen ou plis apresye cham inik nan bò-emètlazè semi-conducteurs.

Figi 1 (gòch) bò emèt semi-conducteurs lazè ak (adwat) kavite vètikal sifas emèt lazè estrikti dyagram

2. Travay prensip semi-conducteurs emisyon kwenlazè
Ka estrikti nan lazè semi-kondiktè kwen-emèt ka divize an twa pati sa yo: rejyon aktif semi-conducteurs, sous ponp ak resonator optik. Diferan de resonators yo nan kavite vètikal sifas-emèt lazè (ki konpoze de miwa Bragg anwo ak anba), resonateur yo nan aparèy lazè semi-conducteurs kwen-emèt yo sitou konpoze de fim optik sou tou de bò yo. Estrikti tipik aparèy EEL ak estrikti resonator yo montre nan Figi 2. Foton nan aparèy lazè semi-conducteurs kwen-emisyon anplifye pa seleksyon mòd nan resonator la, epi lazè a fòme nan direksyon paralèl ak sifas substra a. Aparèy lazè semi-kondiktè ki emèt Edge yo gen yon pakèt longèdonn opere epi yo apwopriye pou anpil aplikasyon pratik, kidonk yo vin youn nan sous lazè ideyal yo.

Endèks evalyasyon pèfòmans nan lazè semi-kondiktè ki emèt kwen yo konsistan tou ak lòt lazè semi-conducteurs, ki gen ladan: (1) longèdonn lazè lazè; (2) Kouran papòt Ith, se sa ki, kouran kote dyod lazè a kòmanse jenere osilasyon lazè; (3) Travay aktyèl Iop, se sa ki, aktyèl kondwi lè dyod lazè a rive nan pouvwa pwodiksyon nominal, paramèt sa a aplike nan konsepsyon ak modulasyon sikwi kondwi lazè a; (4) Efikasite pant; (5) Divèjans vètikal Angle θ⊥; (6) Orizontal divergence Angle θ∥; (7) Siveye Im aktyèl la, se sa ki, gwosè aktyèl la nan chip lazè semi-conducteurs nan pouvwa pwodiksyon nominal la.

3. Pwogrè rechèch nan GaAs ak GaN ki baze sou kwen emèt lazè semi-conducteurs
Lazè semiconductor ki baze sou materyèl semiconductor GaAs se youn nan teknoloji lazè semiconductor ki pi matirite. Koulye a, GAAS ki baze sou tou pre-enfrawouj bann (760-1060 nm) kwen-emèt lazè semi-conducteurs yo te lajman itilize Commerce. Kòm materyèl semiconductor twazyèm jenerasyon apre Si ak GaAs, GaN te lajman konsène nan rechèch syantifik ak endistri paske nan ekselan pwopriyete fizik ak chimik li yo. Avèk devlopman aparèy optoelektwonik ki baze sou GAN ak efò chèchè yo, yo te endistriyalize dyod limyè ki baze sou GAN ak lazè ki emèt.