ఆదర్శ లేజర్ మూలం ఎంపిక: ఎడ్జ్ ఎమిషన్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ పార్ట్ వన్

ఆదర్శ ఎంపికలేజర్ మూలం: అంచు ఉద్గార సెమీకండక్టర్ లేజర్
1. పరిచయం
సెమీకండక్టర్ లేజర్రెసొనేటర్ల యొక్క వివిధ తయారీ ప్రక్రియల ప్రకారం చిప్‌లను ఎడ్జ్ ఎమిటింగ్ లేజర్ చిప్స్ (EEL) మరియు వర్టికల్ కేవిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్ చిప్స్ (VCSEL)గా విభజించారు మరియు వాటి నిర్దిష్ట నిర్మాణ వ్యత్యాసాలు చిత్రం 1లో చూపబడ్డాయి. నిలువు కేవిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్‌తో పోలిస్తే, ఎడ్జ్ ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి మరింత పరిణతి చెందింది, విస్తృత తరంగదైర్ఘ్య పరిధితో, అధికవిద్యుత్-ఆప్టికల్మార్పిడి సామర్థ్యం, ​​పెద్ద శక్తి మరియు ఇతర ప్రయోజనాలు, లేజర్ ప్రాసెసింగ్, ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ మరియు ఇతర రంగాలకు చాలా అనుకూలంగా ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమలో ఒక ముఖ్యమైన భాగం, మరియు వాటి అప్లికేషన్లు పరిశ్రమ, టెలికమ్యూనికేషన్స్, సైన్స్, వినియోగదారు, సైనిక మరియు ఏరోస్పేస్‌ను కవర్ చేశాయి. సాంకేతికత అభివృద్ధి మరియు పురోగతితో, ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల శక్తి, విశ్వసనీయత మరియు శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం బాగా మెరుగుపడ్డాయి మరియు వాటి అప్లికేషన్ అవకాశాలు మరింత విస్తృతంగా ఉన్నాయి.
తరువాత, సైడ్-ఎమిటింగ్ యొక్క ప్రత్యేకమైన ఆకర్షణను మరింతగా అభినందించడానికి నేను మిమ్మల్ని నడిపిస్తాను.సెమీకండక్టర్ లేజర్లు.

చిత్రం 1 (ఎడమ) వైపు ఉద్గార సెమీకండక్టర్ లేజర్ మరియు (కుడి) నిలువు కుహరం ఉపరితలం ఉద్గార లేజర్ నిర్మాణ రేఖాచిత్రం

2. అంచు ఉద్గార సెమీకండక్టర్ పని సూత్రంలేజర్
అంచు-ఉద్గార సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క నిర్మాణాన్ని ఈ క్రింది మూడు భాగాలుగా విభజించవచ్చు: సెమీకండక్టర్ యాక్టివ్ రీజియన్, పంప్ సోర్స్ మరియు ఆప్టికల్ రెసొనేటర్. నిలువు కుహరం ఉపరితల-ఉద్గార లేజర్‌ల (ఇవి ఎగువ మరియు దిగువ బ్రాగ్ మిర్రర్‌లతో కూడి ఉంటాయి) రెసొనేటర్‌ల నుండి భిన్నంగా, అంచు-ఉద్గార సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరికరాలలోని రెసొనేటర్‌లు ప్రధానంగా రెండు వైపులా ఆప్టికల్ ఫిల్మ్‌లతో కూడి ఉంటాయి. సాధారణ EEL పరికర నిర్మాణం మరియు రెసొనేటర్ నిర్మాణం చిత్రం 2లో చూపబడ్డాయి. అంచు-ఉద్గార సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరికరంలోని ఫోటాన్ రెసొనేటర్‌లో మోడ్ ఎంపిక ద్వారా విస్తరించబడుతుంది మరియు లేజర్ ఉపరితల ఉపరితలానికి సమాంతరంగా ఏర్పడుతుంది. అంచు-ఉద్గార సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరికరాలు విస్తృత శ్రేణి ఆపరేటింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు అనేక ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అవి ఆదర్శ లేజర్ మూలాలలో ఒకటిగా మారతాయి.

ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల పనితీరు మూల్యాంకన సూచికలు ఇతర సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లతో కూడా స్థిరంగా ఉంటాయి, వీటిలో: (1) లేజర్ లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం; (2) థ్రెషోల్డ్ కరెంట్ Ith, అంటే, లేజర్ డయోడ్ లేజర్ డోలనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించే కరెంట్; (3) వర్కింగ్ కరెంట్ Iop, అంటే, లేజర్ డయోడ్ రేటెడ్ అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను చేరుకున్నప్పుడు డ్రైవింగ్ కరెంట్, ఈ పరామితి లేజర్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ యొక్క డిజైన్ మరియు మాడ్యులేషన్‌కు వర్తించబడుతుంది; (4) వాలు సామర్థ్యం; (5) లంబ డైవర్జెన్స్ యాంగిల్ θ⊥; (6) క్షితిజ సమాంతర డైవర్జెన్స్ యాంగిల్ θ∥; (7) కరెంట్ Imని పర్యవేక్షించండి, అంటే, రేటెడ్ అవుట్‌పుట్ పవర్ వద్ద సెమీకండక్టర్ లేజర్ చిప్ యొక్క కరెంట్ పరిమాణం.

3. GaAs మరియు GaN ఆధారిత అంచు ఉద్గార సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల పరిశోధన పురోగతి
GaAs సెమీకండక్టర్ పదార్థంపై ఆధారపడిన సెమీకండక్టర్ లేజర్ అత్యంత పరిణతి చెందిన సెమీకండక్టర్ లేజర్ టెక్నాలజీలలో ఒకటి. ప్రస్తుతం, GAAS-ఆధారిత నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్ (760-1060 nm) ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను వాణిజ్యపరంగా విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. Si మరియు GaAs తర్వాత మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థంగా, GaN దాని అద్భుతమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల కారణంగా శాస్త్రీయ పరిశోధన మరియు పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఆందోళన చెందుతోంది. GAN-ఆధారిత ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల అభివృద్ధి మరియు పరిశోధకుల ప్రయత్నాలతో, GAN-ఆధారిత కాంతి-ఉద్గార డయోడ్‌లు మరియు అంచు-ఉద్గార లేజర్‌లు పారిశ్రామికీకరణ చేయబడ్డాయి.