उभ्या पोकळीच्या पृष्ठभागाच्या उत्सर्जनाचा परिचयसेमीकंडक्टर लेसर(VCSEL)
उभ्या बाह्य पोकळी पृष्ठभाग-उत्सर्जक लेझर 1990 च्या मध्यात पारंपारिक सेमीकंडक्टर लेसरच्या विकासात त्रस्त असलेल्या मुख्य समस्येवर मात करण्यासाठी विकसित केले गेले: मूलभूत ट्रान्सव्हर्स मोडमध्ये उच्च बीम गुणवत्तेसह उच्च-शक्ती लेसर आउटपुट कसे तयार करावे.
अनुलंब बाह्य पोकळी पृष्ठभाग-उत्सर्जक लेसर (वेसेल्स), यालाही म्हणतातसेमीकंडक्टर डिस्क लेसर(SDL), लेसर कुटुंबातील तुलनेने नवीन सदस्य आहेत. हे सेमीकंडक्टर गेन माध्यमामध्ये क्वांटम वेलची भौतिक रचना आणि जाडी बदलून उत्सर्जन तरंगलांबी डिझाइन करू शकते आणि इंट्राकॅव्हिटी फ्रिक्वेंसी दुप्पट करून अल्ट्राव्हायोलेट ते फार इन्फ्रारेड पर्यंत विस्तृत तरंगलांबी श्रेणी कव्हर करू शकते, कमी विचलन राखून उच्च पॉवर आउटपुट प्राप्त करू शकते. कोन गोलाकार सममितीय लेसर बीम. लेसर रेझोनेटर गेन चिपच्या तळाशी डीबीआर रचना आणि बाह्य आउटपुट कपलिंग मिररने बनलेला आहे. ही अनोखी बाह्य रेझोनेटर रचना वारंवारता दुप्पट, वारंवारता फरक आणि मोड-लॉकिंग सारख्या ऑपरेशन्ससाठी पोकळीमध्ये ऑप्टिकल घटक घालण्याची परवानगी देते, ज्यामुळे VECSEL एक आदर्श बनते.लेसर स्रोतबायोफोटोनिक्स, स्पेक्ट्रोस्कोपी यासारख्या अनुप्रयोगांसाठी,लेसर औषध, आणि लेसर प्रोजेक्शन.
VC-पृष्ठभाग उत्सर्जक अर्धसंवाहक लेसरचा रेझोनेटर सक्रिय प्रदेश असलेल्या विमानाला लंब असतो आणि त्याचा आउटपुट प्रकाश आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे सक्रिय प्रदेशाच्या समतलाला लंब असतो. VCSEL चे अद्वितीय फायदे आहेत, जसे की लहान आकार, उच्च वारंवारता, चांगली बीम गुणवत्ता, मोठ्या पोकळी पृष्ठभाग नुकसान थ्रेशोल्ड आणि तुलनेने सोपी उत्पादन प्रक्रिया. हे लेसर डिस्प्ले, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन आणि ऑप्टिकल घड्याळाच्या ऍप्लिकेशन्समध्ये उत्कृष्ट कामगिरी दर्शवते. तथापि, VCsels वॅट पातळीपेक्षा उच्च-पॉवर लेसर मिळवू शकत नाहीत, म्हणून ते उच्च पॉवर आवश्यकता असलेल्या फील्डमध्ये वापरले जाऊ शकत नाहीत.
VCSEL चा लेसर रेझोनेटर सक्रिय क्षेत्राच्या वरच्या आणि खालच्या दोन्ही बाजूंना अर्धसंवाहक सामग्रीच्या मल्टी-लेयर एपिटॅक्सियल स्ट्रक्चरने बनलेला वितरित ब्रॅग रिफ्लेक्टर (DBR) बनलेला आहे, जो यापेक्षा खूप वेगळा आहे.लेसरEEL मध्ये क्लीवेज प्लेनपासून बनलेला रेझोनेटर. VCSEL ऑप्टिकल रेझोनेटरची दिशा चिप पृष्ठभागावर लंब आहे, लेसर आउटपुट देखील चिप पृष्ठभागावर लंब आहे आणि DBR च्या दोन्ही बाजूंची परावर्तकता EEL सोल्यूशन प्लेनपेक्षा खूप जास्त आहे.
VCSEL च्या लेसर रेझोनेटरची लांबी साधारणपणे काही मायक्रॉन असते, जी EEL च्या मिलिमीटर रेझोनेटरपेक्षा खूपच लहान असते आणि पोकळीतील ऑप्टिकल फील्ड ऑसिलेशनद्वारे प्राप्त होणारा एकमार्गी लाभ कमी असतो. जरी मूलभूत ट्रान्सव्हर्स मोड आउटपुट प्राप्त केले जाऊ शकते, आउटपुट पॉवर फक्त अनेक मिलीवॅट्सपर्यंत पोहोचू शकते. VCSEL आउटपुट लेसर बीमचे क्रॉस-सेक्शन प्रोफाइल वर्तुळाकार आहे, आणि विचलन कोन काठ-उत्सर्जक लेसर बीमपेक्षा खूपच लहान आहे. व्हीसीएसईएलचे उच्च पॉवर आउटपुट प्राप्त करण्यासाठी, अधिक लाभ प्रदान करण्यासाठी प्रकाशमय प्रदेश वाढवणे आवश्यक आहे आणि चमकदार क्षेत्राच्या वाढीमुळे आउटपुट लेसर मल्टी-मोड आउटपुट होईल. त्याच वेळी, मोठ्या प्रकाशमान प्रदेशात एकसमान विद्युत् इंजेक्शन मिळवणे कठीण आहे आणि असमान विद्युत् इंजेक्शनमुळे कचरा उष्णता जमा होण्यास त्रास होईल. थोडक्यात, व्हीसीएसईएल वाजवी संरचनात्मक डिझाइनद्वारे मूलभूत मोड वर्तुळाकार सममितीय स्पॉट आउटपुट करू शकते, परंतु जेव्हा आउटपुट सिंगल मोड असतो तेव्हा आउटपुट पॉवर कमी असते. त्यामुळे, एकाधिक VCsels अनेकदा आउटपुट मोडमध्ये एकत्रित केले जातात.
पोस्ट वेळ: मे-21-2024