Entwodiksyon nan sifas kavite vètikal lazè semi-conducteurs (VCSEL)

Entwodiksyon nan sifas kavite vètikal emètlazè semiconductor(VCSEL)
Vètikal ekstèn kavite sifas-emèt lazè yo te devlope nan mitan ane 1990 yo simonte yon pwoblèm kle ki te gwo malè tonbe sou devlopman nan lazè semi-conducteurs tradisyonèl yo: ki jan yo pwodwi pwodiksyon lazè gwo pouvwa ak bon jan kalite gwo bout bwa nan mòd transverse fondamantal.
Vètikal ekstèn kavite sifas-emèt lazè (Vecsels), ke yo rele toulazè disk semi-conducteurs(SDL), se yon manm relativman nouvo nan fanmi an lazè. Li ka desine longèdonn emisyon an pa chanje konpozisyon materyèl ak epesè pwopòsyon an byen nan mwayen semi-conducteurs genyen, epi konbine avèk double frekans entrakavite ka kouvri yon ranje longèdonn lajè soti nan iltravyolèt jiska enfrawouj byen lwen, reyalize pwodiksyon gwo pouvwa pandan w ap kenbe yon divergence ki ba. Angle simetrik lazè gwo bout bwa. Resonator lazè a konpoze de estrikti DBR anba nan chip benefis la ak glas la kouti pwodiksyon ekstèn. Estrikti inik resonator ekstèn sa a pèmèt eleman optik yo dwe mete nan kavite a pou operasyon tankou double frekans, diferans frekans, ak mòd-bloke, fè VECSEL yon ideyal.sous lazèpou aplikasyon ki sòti nan biofotonik, espektroskopi,medikaman lazè, ak pwojeksyon lazè.
Resonator nan VC-sifas lazè semi-conducteurs ki emèt se pèpandikilè ak avyon an kote rejyon aktif la sitiye, ak limyè pwodiksyon li yo se pèpandikilè ak avyon an nan rejyon aktif la, jan yo montre nan figi a.VCSEL gen avantaj inik, tankou ti gwosè, segondè frekans, bon kalite gwo bout bwa, gwo papòt domaj sifas kavite, ak pwosesis pwodiksyon relativman senp. Li montre pèfòmans ekselan nan aplikasyon yo nan ekspozisyon lazè, kominikasyon optik ak revèy optik. Sepandan, VCsels pa ka jwenn lazè gwo pouvwa pi wo pase nivo watt, kidonk yo pa ka itilize nan jaden ki gen gwo pouvwa kondisyon.

Resonator lazè VCSEL konpoze de yon reflektè Bragg distribiye (DBR) ki konpoze de estrikti epitaxial milti-kouch nan materyèl semi-conducteurs sou tou de bò anwo ak pi ba nan rejyon aktif la, ki trè diferan de la.lazèresonator ki konpoze de plan klivaj nan EEL. Direksyon resonator optik VCSEL la se pèpandikilè ak sifas chip la, pwodiksyon lazè a tou pèpandikilè ak sifas chip la, epi refleksyon tou de bò DBR a pi wo pase avyon solisyon EEL la.
Longè resonator lazè VCSEL se jeneralman kèk mikron, ki se pi piti anpil pase sa ki nan resonator milimèt nan EEL, ak benefis nan yon sèl-fason jwenn pa osilasyon an jaden optik nan kavite a ba. Malgre ke pwodiksyon an fondamantal transverse mòd ka reyalize, pouvwa pwodiksyon an ka sèlman rive nan plizyè miliwatt. Pwofil kwa-seksyon nan travès lazè pwodiksyon VCSEL se sikilè, ak Ang divergence a se pi piti anpil pase sa yo ki nan gwo bout bwa lazè kwen-emèt. Pou reyalize pwodiksyon pouvwa segondè nan VCSEL, li nesesè ogmante rejyon an lumineux bay plis benefis, ak ogmantasyon nan rejyon an lumineux pral lakòz lazè pwodiksyon an vin yon pwodiksyon milti-mòd. An menm tan an, li difisil pou reyalize piki aktyèl inifòm nan yon gwo rejyon lumineux, ak piki aktyèl la inegal pral agrave akimilasyon chalè fatra. Nan ti bout tan, VCSEL la ka pwodiksyon mòd debaz sikilè plas simetrik nan konsepsyon estriktirèl rezonab, men an. pouvwa pwodiksyon an ba lè pwodiksyon an se mòd sèl.Se poutèt sa, plizyè VCsels yo souvan entegre nan mòd nan pwodiksyon.