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

Entwodiksyon nan sifas vètikal kavite émettantlazè semi -conducteurs(VCSEL)
Vètikal kavite ekstèn sifas-emitting lazer yo te devlope nan mitan ane 1990 yo simonte yon pwoblèm kle ki te gwo malè tonbe sou devlopman nan lazer semi-conducteurs tradisyonèl: ki jan yo pwodwi gwo pouvwa lazè rezilta ak bon jan kalite gwo bout bwa nan mòd fondamantal transverse.
Vètikal kavite ekstèn sifas ki emèt lazer (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 la ak epesè nan pwopòsyon an byen nan medyòm nan semi -conducteurs, ak konbine avèk frekans intracavity double ka kouvri yon seri longèdonn lajè soti nan iltravyolèt a byen lwen enfrawouj, reyisi pwodiksyon segondè pandan y ap kenbe yon ang ki ba divergence simmetrik simetrik. Se resonateur la lazè ki konpoze de estrikti a anba DBR nan chip nan jwenn ak ekstèn pwodiksyon glas la. Sa a inik estrikti ekstèn rezonatè pèmèt eleman optik yo dwe eleman nan kavite a pou operasyon tankou frekans double, diferans frekans, ak mòd-bloke, fè vecsel yon ideyalsous lazèPou aplikasyon pou sòti nan byofotonik, spèktroskopi,Medsin lazè, ak pwojeksyon lazè.
The resonator of the VC-surface emitting semiconductor laser is perpendicular to the plane where the active region is located, and its output light is perpendicular to the plane of the active region, as shown in the figure.VCSEL has unique advantages, such as small size, high frequency, good beam quality, large cavity surface damage threshold, and relatively simple production process. Li montre pèfòmans ekselan nan aplikasyon yo nan ekspozisyon lazè, kominikasyon optik ak revèy optik. Sepandan, VCSELs pa ka jwenn lazer-wo pouvwa pi wo a nivo a Watt, se konsa yo pa ka itilize nan jaden ak kondisyon pouvwa segondè.

Se resonateur lazè nan VCSEL ki konpoze de yon reflektè Bragg distribye (DBR) ki konpoze de milti-kouch estrikti epitaksyal nan materyèl semi-conducteurs sou tou de bò yo anwo ak pi ba nan rejyon an aktif, ki se trè diferan de lalazèResonateur ki konpoze de plan klivaj nan zangi. Direksyon an nan VCSEL optik rezonatè a se pèpandikilè ak sifas la chip, pwodiksyon an lazè tou se pèpandikilè ak sifas la chip, ak reflèktivite a nan tou de bò nan DBR a se pi wo pase sa yo ki an avyon an solisyon an.
Longè a nan resonatè a lazè nan VCSEL se jeneralman yon mikron kèk, ki se pi piti anpil pase sa yo ki an resonatè a milimèt nan zangi, ak benefis la yon sèl-fason jwenn nan osilasyon nan jaden optik nan kavite a ki ba. Malgre ke yo ka pwodiksyon an fondamantal mòd Transverse kapab reyalize, pouvwa a pwodiksyon ka sèlman rive nan plizyè milliwatts. Pwofil kwa-seksyon an nan gwo bout bwa a lazè pwodiksyon VCSEL se sikilè, ak ang lan divergence se pi piti anpil pase sa yo ki an gwo bout bwa a lazè kwen-émettant. Pou reyalize pwodiksyon gwo pouvwa nan VCSEL, li nesesè ogmante rejyon an lumineux bay plis benefis, ak ogmantasyon nan rejyon an lumineux pral lakòz lazè a pwodiksyon yo vin yon pwodiksyon milti-mòd. An menm tan an, li difisil a reyalize inifòm piki aktyèl la nan yon gwo rejyon lumineux, ak piki a inegal aktyèl pral agrave akimilasyon chalè dechè.Nan kout, VCSEL a ka pwodiksyon mòd debaz la sikilè simetrik plas nan konsepsyon rezonab estriktirèl, men pouvwa a pwodiksyon ki ba lè pwodiksyon an se yon sèl mòd.Se se konsa, miltip VCSELs yo souvan entegre nan la.