Uvod v vertikalno votlino površinsko oddajanje polprevodniškega laserja (vcsel)

Uvod v površinsko oddajanje navpične votlinepolprevodniški laser(Vcsel)
Sredi devetdesetih so bili razviti navpični zunanji laserji, ki oddajajo površinsko votlino, da bi premagali ključni problem, ki je prizadel razvoj tradicionalnih polprevodniških laserjev: kako proizvajati laserske izhode z visoko močjo z visoko kakovostjo žarka v temeljnem prečnem načinu.
Navpični laserji, ki oddajajo površinsko zunanjo votlino (vecsels), znani tudi kotLaserji polprevodniških diskov(SDL), so relativno nov član družine laser. Oblikuje lahko valovno dolžino emisije tako, da spremeni sestavo materiala in debelino kvantnega vdolbinice v polprevodniškem dobičku, v kombinaciji z dvojnostjo intrakavistovske frekvence pa lahko pokrije širok razpon valovne dolžine od ultravijolične do daleč infrardeče, pri čemer dosežemo veliko moči, hkrati pa ohranjamo nizko razhajanje kota krožnega simetričnega žarka. Laserski resonator je sestavljen iz spodnje strukture DBR čipa dobite in zunanje izhodne zrcalne zrcalo. Ta edinstvena zunanja resonatorska struktura omogoča vstavljanje optičnih elementov v votlino za operacije, kot so podvojitev frekvence, razlika frekvence in zaklepanje načina, zaradi česar je Vecsel idealenLaserski virza aplikacije, ki segajo od biofotonike, spektroskopije,Lasersko zdraviloin lasersko projekcija.
Resonator VC-Surface, ki oddaja polprevodniški laser, je pravokoten na ravnino, kjer se nahaja aktivno območje, njegova izhodna svetloba pa je pravokotna na ravnino aktivnega območja, kot je prikazano na sliki. VCSEL ima edinstvene prednosti, kot so majhne velikosti, dobra proizvodna škoda, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površinske poškodbe, velike površine, velike površine, velike površinske poškodbe. Prikazuje odlične zmogljivosti v aplikacijah laserskega zaslona, ​​optične komunikacije in optične ure. Vendar VCSELS ne morejo pridobiti laserjev z visoko močjo nad nivojem vata, zato jih ni mogoče uporabiti na poljih z zahtevami velikih moči.

Laserski resonator VCSEL je sestavljen iz porazdeljenega Bragg Reflector (DBR), sestavljen iz večplastne epitaksialne strukture polprevodniškega materiala na zgornji in spodnji strani aktivnega območja, ki se zelo razlikuje odlaserResonator, sestavljen iz cepilne ravnine v jegulji. Smer optičnega resonatorja VCSEL je pravokotna na površino čipa, laserski izhod je tudi pravokoten na površino čipa, odbojnost obeh strani DBR pa je veliko večja kot v ravnini raztopine EEL.
Dolžina laserskega resonatorja VCSEL je na splošno nekaj mikronov, kar je veliko manjše od dolžine milimetrskega resonatorja jegulje, enosmerni dobiček, ki ga dobimo z nihanjem optičnega polja v votlini je nizek. Čeprav je mogoče doseči temeljni prečni izhod, lahko izhodna moč doseže le več milivatov. Profil prereza izhodnega laserskega žarka VCSEL je krožen, kot razhajanje pa je veliko manjši kot pri laserskem žarku, ki oddaja rob. Da bi dosegli veliko izhodno moč VCSEL, je treba povečati svetlobno regijo, da zagotovi večji dobiček, povečanje svetlobne regije pa bo povzročil, da bo proizvodni laser postal večji način. Hkrati je težko doseči enakomerno injekcijo toka v velikem svetlobnem območju, neenakomerna toka vbrizga pa bo poslabšala kopičenje odpadne toplote. V kratkem lahko VCSEL oddaja osnovni način krožne simetrične točke z razumnim strukturnim oblikovanjem, vendar je izhodna moč, ko je izhod eno en način, pogosto integrirano v izhodni način.