Choix de l'idéalSource laser: Émission de bordLaser à semi-conducteurDeuxième partie
4. État d'application des lasers à semi-conducteurs à émission latérale
En raison de leur large gamme de longueurs d'onde et de leur puissance élevée, les lasers à semi-conducteurs à émission latérale ont été appliqués avec succès dans de nombreux domaines tels que l'automobile, la communication optique etlaserTraitement médical. Selon Yole Développement, cabinet d'études de marché de renommée internationale, le marché des lasers edge-to-emit 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 la communication de données et les télécommunications. Pour répondre aux différentes exigences applicatives, 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 (Distributed Bragg Reflector).Laser DFB), les lasers à semi-conducteurs à cascade quantique (QCL) et les diodes laser à large zone (BALD).
Avec la demande croissante en communications optiques, en applications de détection 3D et dans d'autres domaines, la demande de lasers à semi-conducteurs augmente également. De plus, les lasers à semi-conducteurs à émission latérale et les lasers à semi-conducteurs à cavité verticale et à émission par la surface contribuent également à combler leurs lacunes respectives dans des applications émergentes, telles que :
(1) Dans le domaine des communications optiques, les EEL à rétroaction distribuée InGaAsP/InP de 1 550 nm (laser DFB) et les EEL Fabry Pero InGaAsP/InGaP de 1 300 nm sont couramment utilisés à des distances de transmission de 2 à 40 km et à des débits de transmission allant jusqu'à 40 Gbps. Cependant, à des distances de transmission de 60 à 300 m et à des vitesses de transmission inférieures, les VCsels basés sur InGaAs et AlGaAs de 850 nm sont dominants.
(2) Les lasers à cavité verticale à émission de surface présentent les avantages d'une petite taille et d'une longueur d'onde étroite, ils ont donc été largement utilisés sur le marché de l'électronique grand public, et les avantages de luminosité et de puissance des lasers à semi-conducteurs à émission de bord ouvrent la voie aux applications de télédétection et au traitement haute puissance.
(3) Les lasers à semi-conducteurs à émission latérale et les lasers à semi-conducteurs à cavité verticale à émission par la surface 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 à semi-conducteur à émission par la tranche présente les avantages d'une grande fiabilité, d'une miniaturisation et d'une densité de puissance lumineuse élevée. Il offre de vastes perspectives d'application dans les domaines de la communication optique, du LiDAR, de la médecine et d'autres domaines. Cependant, bien que leur procédé de fabrication soit relativement mature, pour répondre à la demande croissante des marchés industriels et grand public, il est nécessaire d'optimiser en permanence la technologie, le procédé, les performances et d'autres aspects de ces lasers. Parmi ces aspects figurent : la réduction de la densité de défauts à l'intérieur de la tranche ; la simplification des procédures ; le développement de nouvelles technologies pour remplacer les procédés traditionnels de découpe de tranches à la meule et à la lame, sujets à l'introduction de défauts ; l'optimisation de la structure épitaxiale pour améliorer l'efficacité du laser à émission par la tranche ; et la réduction des coûts de fabrication. De plus, la lumière émise par le laser à émission par la tranche se trouvant sur le bord latéral de la puce laser à semi-conducteur, il est difficile de réaliser un boîtier de petite taille ; le procédé de boîtier associé doit donc encore être perfectionné.
Date de publication : 22 janvier 2024