Choix de la source laser idéale : Laser semi-conducteur à émission par la tranche – Deuxième partie

Choix idéalSource laserÉmission de bordLaser à semi-conducteurDeuxième partie

4. État d'avancement des applications des lasers semi-conducteurs à émission par la tranche
Grâce à leur large gamme de longueurs d'onde et à leur puissance élevée, les lasers semi-conducteurs à émission par la tranche ont été appliqués avec succès dans de nombreux domaines tels que l'automobile, les communications optiques etlasertraitement médical. Selon Yole Développement, un cabinet d'études de marché de renommée internationale, le marché des lasers à émission par la tranche (EEL) atteindra 7,4 milliards de dollars en 2027, avec un taux de croissance annuel composé de 13 %. Cette croissance continuera d'être tirée par les communications optiques, telles que les modules optiques, les amplificateurs et les applications de détection 3D pour les communications de données et les télécommunications. Pour répondre aux différentes exigences d'application, différents schémas de conception de structures EEL ont été développés dans l'industrie, notamment : les lasers à semi-conducteurs Fabripero (FP), les lasers à semi-conducteurs à réflecteur de Bragg distribué (DBR), les lasers à semi-conducteurs à cavité externe (ECL) et les lasers à semi-conducteurs à rétroaction distribuée (DBR).Laser DFB), lasers à semi-conducteurs à cascade quantique (QCL) et diodes laser à grande surface (BALD).

Face à la demande croissante en communications optiques, en applications de détection 3D et dans d'autres domaines, la demande en lasers semi-conducteurs augmente également. De plus, les lasers semi-conducteurs à émission par la tranche et les lasers semi-conducteurs à émission de surface par cavité verticale contribuent à pallier leurs insuffisances respectives dans les applications émergentes, telles que :
(1) Dans le domaine des communications optiques, les lasers DFB (Distributed Feedback) InGaAsP/InP de 1550 nm et les lasers Fabry-Pero InGaAsP/InGaP de 1300 nm sont couramment utilisés pour des distances de transmission de 2 à 40 km et des débits de transmission allant jusqu'à 40 Gbit/s. Cependant, pour des distances de transmission de 60 à 300 m et des vitesses de transmission inférieures, les VCsels basés sur InGaAs et AlGaAs à 850 nm sont prédominants.
(2) Les lasers à émission de surface à cavité verticale présentent l'avantage d'une petite taille et d'une longueur d'onde étroite, ce qui explique leur utilisation répandue sur le marché de l'électronique grand public, et les avantages en termes de luminosité et de puissance des lasers semi-conducteurs à émission par les bords ouvrent la voie aux applications de télédétection et au traitement de haute puissance.
(3) Les lasers semi-conducteurs à émission par les bords et les lasers semi-conducteurs à émission de surface à cavité verticale peuvent être utilisés pour le LiDAR à courte et moyenne portée afin de réaliser des applications spécifiques telles que la détection des angles morts et le franchissement de ligne.

5. Développement futur
Le laser semi-conducteur à émission par la tranche (EED) présente l'avantage d'une grande fiabilité, d'une miniaturisation et d'une forte densité de puissance lumineuse, offrant de vastes perspectives d'application dans les communications optiques, le LiDAR, le secteur médical et d'autres domaines. Cependant, malgré la maturité relative de son procédé de fabrication, il est nécessaire d'optimiser en continu la technologie, le procédé, les performances et d'autres aspects de ce laser afin de répondre à la demande croissante des marchés industriels et grand public. Cela implique notamment de réduire la densité de défauts sur la plaquette, de simplifier les étapes de fabrication, de développer de nouvelles technologies pour remplacer les procédés traditionnels de découpe par meule et lame, sources de défauts, d'optimiser la structure épitaxiale pour améliorer l'efficacité du laser et de réduire les coûts de production. Par ailleurs, la miniaturisation des puces est complexe, car la lumière émise se situe sur le bord latéral de la puce. Des progrès supplémentaires sont donc nécessaires dans le domaine du conditionnement.