अनुलंब पोकळीच्या पृष्ठभागाची उत्साही सेमीकंडक्टर लेसर (व्हीसीएसईएल) ची ओळख

अनुलंब पोकळीच्या पृष्ठभागाच्या उत्सवाचा परिचयसेमीकंडक्टर लेसर(Vcsel)
पारंपारिक सेमीकंडक्टर लेसरच्या विकासाला त्रास देणा a ्या एका महत्त्वाच्या समस्येवर मात करण्यासाठी अनुलंब बाह्य पोकळीच्या पृष्ठभाग-उत्सर्जक लेसर विकसित केले गेले होते: मूलभूत ट्रान्सव्हर्स मोडमध्ये उच्च बीम गुणवत्तेसह उच्च-पॉवर लेसर आउटपुट कसे तयार करावे.
अनुलंब बाह्य पोकळीच्या पृष्ठभाग-उत्सर्जक लेसर (व्हेसेल्स), ज्याला देखील म्हणतातसेमीकंडक्टर डिस्क लेसर(एसडीएल), लेसर कुटुंबातील तुलनेने नवीन सदस्य आहेत. सेमीकंडक्टर गेन मीडियममध्ये क्वांटम विहिरीची सामग्री आणि जाडी बदलून हे उत्सर्जन तरंगलांबी डिझाइन करू शकते आणि इंट्राकॅव्हिटी फ्रीक्वेंसी डबलिंगसह एकत्रित केल्याने अल्ट्राव्हायोलेटपासून दूरच्या इन्फ्रारेडपर्यंत विस्तृत तरंगलांबी श्रेणी कव्हर केली जाऊ शकते, कमी डायव्हर्जेस कोन सर्कर सिमेट्रिक लेसर बीमची देखभाल करताना उच्च उर्जा आउटपुट मिळते. लेसर रेझोनेटर गेन चिपच्या तळाशी डीबीआर संरचने आणि बाह्य आउटपुट कपलिंग मिररचा बनलेला आहे. ही अद्वितीय बाह्य रेझोनेटर स्ट्रक्चर ऑप्टिकल घटकांना वारंवारता दुप्पट करणे, वारंवारता फरक आणि मोड-लॉकिंग यासारख्या ऑपरेशन्ससाठी पोकळीमध्ये घातण्याची परवानगी देते, ज्यामुळे वेक्सल एक आदर्श बनतेलेसर स्त्रोतबायोफोटोनिक्स, स्पेक्ट्रोस्कोपी, मधील अनुप्रयोगांसाठी,लेसर औषध, आणि लेसर प्रोजेक्शन.
व्हीसी-पृष्ठभाग उत्सर्जित सेमीकंडक्टर लेसरचे रेझोनेटर सक्रिय प्रदेश स्थित असलेल्या विमानास लंबवत आहे आणि त्याचा आउटपुट लाइट सक्रिय प्रदेशाच्या विमानास लंब आहे, आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे. व्हीसीसेलमध्ये लहान आकार, उच्च वारंवारता, चांगली बीम गुणवत्ता, मोठ्या पोकळीच्या पृष्ठभागाचे नुकसान थ्रेशोल्ड आणि रिफ्लेटलीज सिंपल प्रक्रियेसारखे अनन्य फायदे आहेत. हे लेसर डिस्प्ले, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन आणि ऑप्टिकल घड्याळाच्या अनुप्रयोगांमध्ये उत्कृष्ट कामगिरी दर्शविते. तथापि, व्हीसीएसईएल वॅट पातळीपेक्षा उच्च-शक्तीचे लेसर मिळवू शकत नाहीत, म्हणून ते उच्च उर्जा आवश्यकता असलेल्या क्षेत्रात वापरले जाऊ शकत नाहीत.

व्हीसीएसईएलचा लेसर रेझोनेटर एक सक्रिय प्रदेशाच्या वरच्या आणि खालच्या बाजूंवर अर्ध-लेयर एपिटॅक्सियल स्ट्रक्चरच्या मल्टी-लेयर एपिटॅक्सियल स्ट्रक्चरपासून बनविलेला वितरित ब्रॅग रिफ्लेक्टर (डीबीआर) बनलेला आहे, जोपेक्षा खूप वेगळा आहेलेसरईलमध्ये क्लीवेज प्लेनचा बनलेला रेझोनेटर. व्हीसीएसईएल ऑप्टिकल रेझोनेटरची दिशा चिप पृष्ठभागावर लंबवत आहे, लेसर आउटपुट देखील चिप पृष्ठभागावर लंबवत आहे आणि डीबीआरच्या दोन्ही बाजूंची प्रतिबिंब EEL सोल्यूशन प्लेनपेक्षा जास्त आहे.
व्हीसीएसईएलच्या लेसर रेझोनेटरची लांबी सामान्यत: काही मायक्रॉन असते, जी ईईएलच्या मिलिमीटर रेझोनेटरपेक्षा खूपच लहान असते आणि पोकळीतील ऑप्टिकल फील्ड दोलनद्वारे प्राप्त केलेला एक-मार्ग कमी असतो. जरी मूलभूत ट्रान्सव्हर्स मोड आउटपुट प्राप्त केले जाऊ शकते, परंतु आउटपुट पॉवर केवळ अनेक मिलिवाटपर्यंत पोहोचू शकते. व्हीसीएसईएल आउटपुट लेसर बीमचे क्रॉस-सेक्शन प्रोफाइल परिपत्रक आहे आणि डायव्हर्जन्स कोन एज-उत्सर्जक लेसर बीमपेक्षा खूपच लहान आहे. व्हीसीएसईएलचे उच्च उर्जा उत्पादन साध्य करण्यासाठी, अधिक फायदा देण्यासाठी चमकदार प्रदेश वाढविणे आवश्यक आहे आणि चमकदार प्रदेशात वाढ झाल्याने आउटपुट लेसरला मल्टी-मोड आउटपुट होईल. त्याच वेळी, मोठ्या तेजस्वी प्रदेशात एकसमान चालू इंजेक्शन प्राप्त करणे कठीण आहे आणि असमान वर्तमान इंजेक्शन कचरा उष्णतेचे संचय वाढवते. थोडक्यात, व्हीसीएसईएल वाजवी स्ट्रक्चरल डिझाइनद्वारे मूलभूत मोड परिपत्रक सममितीय स्पॉट आउटपुट करू शकते, परंतु आउटपुट पॉवर कमी असते जेव्हा आउटपुट मोडमध्ये असते, बहुतेकदा व्हेरपुटमध्ये समाकलित होते.