आदर्शाची निवडलेझर स्रोत: एज एमिशन सेमीकंडक्टर लेझर
१. प्रस्तावना
सेमीकंडक्टर लेझररेझोनेटरच्या वेगवेगळ्या उत्पादन प्रक्रियांनुसार चिप्सचे एज एमिटिंग लेझर चिप्स (EEL) आणि व्हर्टिकल कॅव्हिटी सरफेस एमिटिंग लेझर चिप्स (VCSEL) मध्ये विभाजन केले जाते आणि त्यांचे विशिष्ट संरचनात्मक फरक आकृती १ मध्ये दर्शविले आहेत. व्हर्टिकल कॅव्हिटी सरफेस एमिटिंग लेझरच्या तुलनेत, एज एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर तंत्रज्ञानाचा विकास अधिक परिपक्व आहे, ज्यामध्ये विस्तृत तरंगलांबी श्रेणी आणि उच्चइलेक्ट्रो-ऑप्टिकलरूपांतरण कार्यक्षमता, मोठी शक्ती आणि इतर फायद्यांमुळे, हे लेझर प्रक्रिया, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन आणि इतर क्षेत्रांसाठी अत्यंत योग्य आहे. सध्या, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर्स हे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगाचा एक महत्त्वाचा भाग आहेत आणि त्यांच्या उपयोगांनी उद्योग, दूरसंचार, विज्ञान, ग्राहक, लष्करी आणि अंतराळ क्षेत्र व्यापले आहे. तंत्रज्ञानाच्या विकास आणि प्रगतीमुळे, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर्सची शक्ती, विश्वसनीयता आणि ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे आणि त्यांच्या उपयोगाची शक्यता अधिकाधिक व्यापक होत आहे.
पुढे, मी तुम्हाला साइड-एमिटिंगच्या अद्वितीय आकर्षणाची अधिक प्रशंसा करण्यास मार्गदर्शन करेन.सेमीकंडक्टर लेझर.
आकृती १ (डावीकडे) साइड एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर आणि (उजवीकडे) व्हर्टिकल कॅव्हिटी सरफेस एमिटिंग लेझरच्या संरचनेचा आराखडा
२. एज एमिशन सेमीकंडक्टरचे कार्यतत्त्वलेझर
एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझरच्या संरचनेचे खालील तीन भागांमध्ये विभाजन केले जाऊ शकते: सेमीकंडक्टर ॲक्टिव्ह रिजन, पंप सोर्स आणि ऑप्टिकल रेझोनेटर. व्हर्टिकल कॅव्हिटी सरफेस-एमिटिंग लेझर्सच्या रेझोनेटरपेक्षा (जे वरच्या आणि खालच्या ब्रॅग मिररने बनलेले असतात) वेगळे, एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर उपकरणांमधील रेझोनेटर प्रामुख्याने दोन्ही बाजूंना असलेल्या ऑप्टिकल फिल्म्सने बनलेले असतात. ठराविक EEL उपकरणाची रचना आणि रेझोनेटरची रचना आकृती २ मध्ये दर्शविली आहे. एज-एमिशन सेमीकंडक्टर लेझर उपकरणामध्ये, रेझोनेटरमधील मोड सिलेक्शनद्वारे फोटॉनचे प्रवर्धन केले जाते आणि सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागाला समांतर दिशेने लेझर तयार होतो. एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर उपकरणांमध्ये कार्यरत तरंगलांबीची विस्तृत श्रेणी असते आणि ती अनेक व्यावहारिक उपयोगांसाठी योग्य असतात, त्यामुळे ती आदर्श लेझर स्रोतांपैकी एक बनतात.
एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर्सचे कार्यप्रदर्शन मूल्यांकन निर्देशांक इतर सेमीकंडक्टर लेझर्सशी सुसंगत आहेत, ज्यात खालील गोष्टींचा समावेश आहे: (1) लेझर लेझिंग तरंगलांबी; (2) थ्रेशोल्ड करंट Ith, म्हणजेच, ज्या करंटवर लेझर डायोड लेझर ऑसिलेशन निर्माण करण्यास सुरुवात करतो; (3) वर्किंग करंट Iop, म्हणजेच, जेव्हा लेझर डायोड रेटेड आउटपुट पॉवरपर्यंत पोहोचतो तेव्हाचा ड्रायव्हिंग करंट, हा पॅरामीटर लेझर ड्राइव्ह सर्किटच्या डिझाइन आणि मॉड्युलेशनसाठी वापरला जातो; (4) स्लोप एफिशियन्सी; (5) व्हर्टिकल डायव्हर्जन्स अँगल θ⊥; (6) हॉरिझॉन्टल डायव्हर्जन्स अँगल θ∥; (7) मॉनिटर करंट Im, म्हणजेच, रेटेड आउटपुट पॉवरवर सेमीकंडक्टर लेझर चिपचा करंट आकार.
३. GaAs आणि GaN आधारित एज एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर्सच्या संशोधनातील प्रगती
GaAs सेमीकंडक्टर मटेरियलवर आधारित सेमीकंडक्टर लेझर हे सर्वात प्रगत सेमीकंडक्टर लेझर तंत्रज्ञानांपैकी एक आहे. सध्या, GaAs-आधारित नियर-इन्फ्रारेड बँड (७६०-१०६० nm) एज-एमिटिंग सेमीकंडक्टर लेझर्सचा व्यावसायिक वापर मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. Si आणि GaAs नंतर तिसऱ्या पिढीतील सेमीकंडक्टर मटेरियल म्हणून, GaN त्याच्या उत्कृष्ट भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमुळे वैज्ञानिक संशोधन आणि उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर चर्चेत आहे. GaN-आधारित ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या विकासामुळे आणि संशोधकांच्या प्रयत्नांमुळे, GaN-आधारित लाइट-एमिटिंग डायोड्स आणि एज-एमिटिंग लेझर्सचे औद्योगिकीकरण झाले आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: १६ जानेवारी २०२४