ఆదర్శ లేజర్ మూలం ఎంపిక: ఎడ్జ్ ఎమిషన్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ మొదటి భాగం

ఆదర్శవంతమైన ఎంపికలేజర్ మూలం: ఎడ్జ్ ఎమిషన్ సెమీకండక్టర్ లేజర్
1. పరిచయం
సెమీకండక్టర్ లేజర్రెసోనేటర్ల యొక్క విభిన్న తయారీ ప్రక్రియల ప్రకారం చిప్‌లను ఎడ్జ్ ఎమిటింగ్ లేజర్ చిప్‌లు (EEL) మరియు వర్టికల్ క్యావిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్ చిప్‌లుగా (VCSEL) విభజించారు, మరియు వాటి నిర్దిష్ట నిర్మాణ వ్యత్యాసాలు పటం 1లో చూపబడ్డాయి. వర్టికల్ క్యావిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్‌తో పోలిస్తే, ఎడ్జ్ ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి మరింత పరిణతి చెందింది, ఇది విస్తృత తరంగదైర్ఘ్య పరిధిని, అధికఎలక్ట్రో-ఆప్టికల్మార్పిడి సామర్థ్యం, ​​అధిక శక్తి మరియు ఇతర ప్రయోజనాల కారణంగా, ఇవి లేజర్ ప్రాసెసింగ్, ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ మరియు ఇతర రంగాలకు చాలా అనుకూలంగా ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమలో ఒక ముఖ్యమైన భాగంగా ఉన్నాయి మరియు వాటి అనువర్తనాలు పరిశ్రమ, టెలికమ్యూనికేషన్స్, సైన్స్, వినియోగదారు, సైనిక మరియు ఏరోస్పేస్ రంగాలను కవర్ చేశాయి. సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క అభివృద్ధి మరియు పురోగతితో, ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల శక్తి, విశ్వసనీయత మరియు శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం బాగా మెరుగుపడ్డాయి మరియు వాటి అనువర్తన అవకాశాలు మరింత విస్తృతమవుతున్నాయి.
తరువాత, సైడ్-ఎమిటింగ్ యొక్క విశిష్టమైన ఆకర్షణను మరింతగా ఆస్వాదించేలా నేను మీకు మార్గనిర్దేశం చేస్తాను.సెమీకండక్టర్ లేజర్లు.

పటం 1 (ఎడమ) సైడ్ ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ మరియు (కుడి) వర్టికల్ క్యావిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్ నిర్మాణ రేఖాచిత్రం

2. ఎడ్జ్ ఎమిషన్ సెమీకండక్టర్ యొక్క పని సూత్రంలేజర్
ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క నిర్మాణాన్ని ఈ క్రింది మూడు భాగాలుగా విభజించవచ్చు: సెమీకండక్టర్ యాక్టివ్ రీజియన్, పంప్ సోర్స్ మరియు ఆప్టికల్ రెసొనేటర్. వర్టికల్ క్యావిటీ సర్ఫేస్-ఎమిటింగ్ లేజర్‌ల (పై మరియు క్రింది బ్రాగ్ మిర్రర్‌లతో కూడినవి) రెసొనేటర్‌లకు భిన్నంగా, ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరికరాలలోని రెసొనేటర్లు ప్రధానంగా రెండు వైపులా ఆప్టికల్ ఫిల్మ్‌లతో నిర్మించబడి ఉంటాయి. సాధారణ EEL పరికర నిర్మాణం మరియు రెసొనేటర్ నిర్మాణం పటం 2లో చూపబడ్డాయి. ఎడ్జ్-ఎమిషన్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరికరంలో ఫోటాన్, రెసొనేటర్‌లో మోడ్ సెలక్షన్ ద్వారా విస్తరించబడుతుంది మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలానికి సమాంతరంగా లేజర్ ఏర్పడుతుంది. ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ పరికరాలు విస్తృత శ్రేణి ఆపరేటింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు అనేక ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి, కాబట్టి అవి ఆదర్శవంతమైన లేజర్ సోర్స్‌లలో ఒకటిగా మారాయి.

ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల పనితీరు మూల్యాంకన సూచికలు ఇతర సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లతో సమానంగా ఉంటాయి, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి: (1) లేజర్ లేజింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం; (2) థ్రెషోల్డ్ కరెంట్ Ith, అనగా, లేజర్ డయోడ్ లేజర్ డోలనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించే కరెంట్; (3) వర్కింగ్ కరెంట్ Iop, అనగా, లేజర్ డయోడ్ రేటెడ్ అవుట్‌పుట్ పవర్‌కు చేరుకున్నప్పుడు డ్రైవింగ్ కరెంట్, ఈ పరామితి లేజర్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్ యొక్క రూపకల్పన మరియు మాడ్యులేషన్‌కు వర్తిస్తుంది; (4) స్లోప్ ఎఫిషియెన్సీ; (5) వర్టికల్ డైవర్జెన్స్ యాంగిల్ θ⊥; (6) హారిజాంటల్ డైవర్జెన్స్ యాంగిల్ θ∥; (7) మానిటర్ కరెంట్ Im, అనగా, రేటెడ్ అవుట్‌పుట్ పవర్ వద్ద సెమీకండక్టర్ లేజర్ చిప్ యొక్క కరెంట్ పరిమాణం.

3. GaAs మరియు GaN ఆధారిత ఎడ్జ్ ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల పరిశోధన పురోగతి
GaAs సెమీకండక్టర్ పదార్థం ఆధారిత సెమీకండక్టర్ లేజర్ అత్యంత పరిణతి చెందిన సెమీకండక్టర్ లేజర్ సాంకేతికతలలో ఒకటి. ప్రస్తుతం, GaAs-ఆధారిత నియర్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ బ్యాండ్ (760-1060 nm) ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు వాణిజ్యపరంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. Si మరియు GaAs తర్వాత మూడవ తరం సెమీకండక్టర్ పదార్థంగా, GaN దాని అద్భుతమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల కారణంగా శాస్త్రీయ పరిశోధన మరియు పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఆసక్తిని రేకెత్తించింది. GaN-ఆధారిత ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల అభివృద్ధి మరియు పరిశోధకుల కృషి ఫలితంగా, GaN-ఆధారిత లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్‌లు మరియు ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ లేజర్‌లు పారిశ్రామికీకరించబడ్డాయి.