ఎడ్జ్ ఎమిటింగ్ లేజర్ (EEL) పరిచయం

ఎడ్జ్ ఎమిటింగ్ లేజర్ (EEL) పరిచయం
అధిక శక్తి గల సెమీకండక్టర్ లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను పొందడానికి, ప్రస్తుత సాంకేతికతలో ఎడ్జ్ ఎమిషన్ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తున్నారు. ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క రెసొనేటర్, సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్ యొక్క సహజ విఘటన ఉపరితలంతో ఏర్పడి ఉంటుంది, మరియు అవుట్‌పుట్ కిరణం లేజర్ యొక్క ముందు భాగం నుండి వెలువడుతుంది. ఎడ్జ్-ఎమిషన్ రకం సెమీకండక్టర్ లేజర్ అధిక శక్తి అవుట్‌పుట్‌ను సాధించగలదు, కానీ దాని అవుట్‌పుట్ స్పాట్ దీర్ఘవృత్తాకారంలో ఉంటుంది, కిరణం నాణ్యత తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు కిరణం ఆకారాన్ని బీమ్ షేపింగ్ సిస్టమ్‌తో సవరించాల్సి ఉంటుంది.
కింది రేఖాచిత్రం ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ యొక్క నిర్మాణాన్ని చూపిస్తుంది. EEL యొక్క ఆప్టికల్ కావిటీ సెమీకండక్టర్ చిప్ యొక్క ఉపరితలానికి సమాంతరంగా ఉండి, దాని అంచు వద్ద లేజర్‌ను విడుదల చేస్తుంది. దీనివల్ల అధిక శక్తి, అధిక వేగం మరియు తక్కువ శబ్దంతో లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను సాధించవచ్చు. అయితే, EEL ద్వారా వెలువడే లేజర్ పుంజం సాధారణంగా అసమాన పుంజం క్రాస్ సెక్షన్ మరియు అధిక కోణీయ విచలనాన్ని కలిగి ఉంటుంది, మరియు ఫైబర్ లేదా ఇతర ఆప్టికల్ భాగాలతో దీని కప్లింగ్ సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది.

యాక్టివ్ రీజియన్‌లో వ్యర్థ ఉష్ణం పేరుకుపోవడం మరియు సెమీకండక్టర్ ఉపరితలంపై ఆప్టికల్ డ్యామేజ్ వలన EEL అవుట్‌పుట్ పవర్ పెరుగుదల పరిమితం అవుతుంది. యాక్టివ్ రీజియన్‌లో వ్యర్థ ఉష్ణం పేరుకుపోవడాన్ని తగ్గించి, ఉష్ణ వెదజల్లుటను మెరుగుపరచడానికి వేవ్‌గైడ్ వైశాల్యాన్ని పెంచడం ద్వారా, మరియు ఆప్టికల్ డ్యామేజ్‌ను నివారించడానికి బీమ్ యొక్క ఆప్టికల్ పవర్ డెన్సిటీని తగ్గించడానికి లైట్ అవుట్‌పుట్ వైశాల్యాన్ని పెంచడం ద్వారా, సింగిల్ ట్రాన్స్‌వర్స్ మోడ్ వేవ్‌గైడ్ నిర్మాణంలో కొన్ని వందల మిల్లీవాట్ల వరకు అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను సాధించవచ్చు.
100mm వేవ్‌గైడ్ కోసం, ఒకే ఎడ్జ్-ఎమిటింగ్ లేజర్ పదుల వాట్ల అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను సాధించగలదు, కానీ ఈ సమయంలో వేవ్‌గైడ్ చిప్ యొక్క తలంపై అత్యంత మల్టీ-మోడ్‌గా ఉంటుంది, మరియు అవుట్‌పుట్ బీమ్ యాస్పెక్ట్ రేషియో కూడా 100:1కి చేరుకుంటుంది, దీనికి సంక్లిష్టమైన బీమ్ షేపింగ్ సిస్టమ్ అవసరం.
మెటీరియల్ టెక్నాలజీ మరియు ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ టెక్నాలజీలో కొత్త పురోగతి ఏమీ లేదనే ప్రాతిపదికన, ఒకే సెమీకండక్టర్ లేజర్ చిప్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను మెరుగుపరచడానికి ప్రధాన మార్గం, చిప్ యొక్క కాంతి ప్రాంతం యొక్క స్ట్రిప్ వెడల్పును పెంచడమే. అయితే, స్ట్రిప్ వెడల్పును మరీ ఎక్కువగా పెంచితే, ట్రాన్స్‌వర్స్ హై-ఆర్డర్ మోడ్ ఆసిలేషన్ మరియు ఫిలమెంట్ లాంటి ఆసిలేషన్ సులభంగా ఏర్పడతాయి. ఇది కాంతి అవుట్‌పుట్ యొక్క ఏకరూపతను బాగా తగ్గిస్తుంది, మరియు అవుట్‌పుట్ పవర్ స్ట్రిప్ వెడల్పుకు అనుపాతంగా పెరగదు, కాబట్టి ఒకే చిప్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పవర్ అత్యంత పరిమితంగా ఉంటుంది. అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను గణనీయంగా మెరుగుపరచడానికి, అర్రే టెక్నాలజీ ఉనికిలోకి వచ్చింది. ఈ టెక్నాలజీ ఒకే సబ్‌స్ట్రేట్‌పై బహుళ లేజర్ యూనిట్లను ఏకీకృతం చేస్తుంది, తద్వారా ప్రతి కాంతి ఉద్గార యూనిట్ నెమ్మదైన అక్షం దిశలో ఒక-డైమెన్షనల్ అర్రేగా వరుసలో ఉంటుంది. అర్రేలోని ప్రతి కాంతి ఉద్గార యూనిట్‌ను ఒకదానికొకటి జోక్యం చేసుకోకుండా వేరు చేయడానికి ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించినంత కాలం, ఇది మల్టీ-అపెర్చర్ లేజింగ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఏకీకృత కాంతి ఉద్గార యూనిట్ల సంఖ్యను పెంచడం ద్వారా మొత్తం చిప్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పవర్‌ను పెంచవచ్చు. ఈ సెమీకండక్టర్ లేజర్ చిప్ ఒక సెమీకండక్టర్ లేజర్ అర్రే (LDA) చిప్, దీనిని సెమీకండక్టర్ లేజర్ బార్ అని కూడా పిలుస్తారు.