Choix idéalsource laser: laser semi-conducteur à émission par la tranche
1. Introduction
Laser à semi-conducteurLes puces sont classées en puces laser à émission par la tranche (EEL) et puces laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL) selon les différents procédés de fabrication des résonateurs, et leurs différences structurelles spécifiques sont illustrées à la figure 1. Comparée à la technologie VCSEL, la technologie laser à semi-conducteurs à émission par la tranche est plus mature, avec une large gamme de longueurs d'onde et une puissance élevée.électro-optiqueGrâce à leur rendement de conversion élevé, leur puissance importante et d'autres avantages, les lasers à semi-conducteurs à émission par la tranche sont parfaitement adaptés au traitement laser, aux communications optiques et à d'autres domaines. Actuellement, ils constituent un élément essentiel de l'industrie optoélectronique et leurs applications couvrent l'industrie, les télécommunications, la recherche, l'électronique grand public, le secteur militaire et l'aérospatiale. Avec le développement et les progrès technologiques, la puissance, la fiabilité et le rendement de conversion énergétique de ces lasers ont été considérablement améliorés, élargissant ainsi considérablement leurs perspectives d'application.
Ensuite, je vous amènerai à apprécier davantage le charme unique des moteurs à émission latérale.lasers à semi-conducteurs.
Figure 1 (à gauche) : schéma de structure d'un laser semi-conducteur à émission latérale et (à droite) : schéma de structure d'un laser à émission de surface à cavité verticale
2. Principe de fonctionnement d'un semi-conducteur à émission par la tranchelaser
La structure d'un laser à semi-conducteur à émission par la tranche (EELS) se divise en trois parties : la région active semi-conductrice, la source de pompage et le résonateur optique. Contrairement aux résonateurs des lasers à cavité verticale à émission de surface (VCSEL) (composés de miroirs de Bragg supérieur et inférieur), les résonateurs des lasers EELS sont principalement constitués de films optiques sur leurs deux faces. La structure typique d'un laser EELS et celle de son résonateur sont illustrées sur la figure 2. Dans un laser EELS, le photon est amplifié par sélection de mode au sein du résonateur, et le faisceau laser est émis parallèlement à la surface du substrat. Les lasers EELS présentent une large gamme de longueurs d'onde de fonctionnement et conviennent à de nombreuses applications pratiques, ce qui en fait des sources laser de choix.
Les indices d'évaluation des performances des lasers semi-conducteurs à émission par la tranche sont également cohérents avec ceux des autres lasers semi-conducteurs, notamment : (1) la longueur d'onde d'émission du laser ; (2) le courant de seuil Ith, c'est-à-dire le courant auquel la diode laser commence à générer des oscillations laser ; (3) le courant de fonctionnement Iop, c'est-à-dire le courant de commande lorsque la diode laser atteint sa puissance de sortie nominale, ce paramètre étant utilisé pour la conception et la modulation du circuit de commande du laser ; (4) le rendement différentiel ; (5) l'angle de divergence vertical θ⊥ ; (6) l'angle de divergence horizontal θ∥ ; (7) le courant de contrôle Im, c'est-à-dire l'intensité du courant dans la puce laser semi-conductrice à la puissance de sortie nominale.
3. Progrès de la recherche sur les lasers semi-conducteurs à émission par la tranche à base de GaAs et de GaN
Le laser à semi-conducteurs à base de GaAs est l'une des technologies laser à semi-conducteurs les plus abouties. Actuellement, les lasers à semi-conducteurs à émission par la tranche (FLE) à base de GaAs, fonctionnant dans le proche infrarouge (760-1060 nm), sont largement utilisés commercialement. Matériau semi-conducteur de troisième génération après le Si et le GaAs, le GaN suscite un vif intérêt dans la recherche scientifique et l'industrie en raison de ses excellentes propriétés physico-chimiques. Grâce au développement des dispositifs optoélectroniques à base de GaN et aux efforts des chercheurs, les diodes électroluminescentes (DEL) et les lasers à émission par la tranche à base de GaN ont été industrialisés.
Date de publication : 16 janvier 2024