Choix de l'idéalsource laser: laser à semi-conducteur à émission de bord
1. Introduction
Laser à semi-conducteurles puces sont divisées en puces laser à émission de surface (EEL) et en puces laser à émission de surface à cavité verticale (VCSEL) selon les différents processus de fabrication des résonateurs, et leurs différences structurelles spécifiques sont illustrées à la figure 1. Par rapport au laser à émission de surface à cavité verticale, le laser à émission de surface à cavité verticale le développement de la technologie des lasers à semi-conducteurs émetteurs est plus mature, avec une large gamme de longueurs d'onde, élevéeélectro-optiqueefficacité de conversion, grande puissance et autres avantages, très approprié pour le traitement laser, la communication optique et d'autres domaines.À l'heure actuelle, les lasers à semi-conducteurs à émission périphérique constituent une partie importante de l'industrie optoélectronique et leurs applications couvrent l'industrie, les télécommunications, la science, la consommation, l'armée et l'aérospatiale.Avec le développement et les progrès de la technologie, la puissance, la fiabilité et l'efficacité de conversion d'énergie des lasers à semi-conducteurs à émission périphérique ont été considérablement améliorées et leurs perspectives d'application sont de plus en plus étendues.
Ensuite, je vous amènerai à apprécier davantage le charme unique des émissions latéraleslasers à semi-conducteurs.
Figure 1 (gauche) laser à semi-conducteur à émission latérale et (à droite) diagramme de structure du laser à émission de surface à cavité verticale
2. Principe de fonctionnement du semi-conducteur à émission de bordlaser
La structure du laser à semi-conducteur à émission latérale peut être divisée en trois parties suivantes : région active du semi-conducteur, source de pompe et résonateur optique.Différent des résonateurs des lasers à émission de surface à cavité verticale (qui sont composés de miroirs de Bragg supérieur et inférieur), les résonateurs des dispositifs laser à semi-conducteurs à émission par les bords sont principalement composés de films optiques des deux côtés.La structure typique du dispositif EEL et la structure du résonateur sont illustrées à la figure 2. Le photon dans le dispositif laser à semi-conducteur à émission de bord est amplifié par sélection de mode dans le résonateur et le laser est formé dans la direction parallèle à la surface du substrat.Les dispositifs laser à semi-conducteurs à émission périphérique ont une large gamme de longueurs d'onde de fonctionnement et conviennent à de nombreuses applications pratiques, de sorte qu'ils deviennent l'une des sources laser idéales.
Les indices d'évaluation des performances des lasers à semi-conducteurs à émission par les bords sont également cohérents avec ceux d'autres lasers à semi-conducteurs, notamment : (1) la longueur d'onde du laser ;(2) Courant de seuil Ith, c'est-à-dire le courant auquel la diode laser commence à générer une oscillation laser ;(3) Courant de fonctionnement Iop, c'est-à-dire le courant de commande lorsque la diode laser atteint la puissance de sortie nominale, ce paramètre est appliqué à la conception et à la modulation du circuit de commande laser ;(4) Efficacité des pentes ;(5) Angle de divergence verticale θ⊥ ;(6) Angle de divergence horizontale θ∥ ;(7) Surveillez le courant Im, c'est-à-dire la taille actuelle de la puce laser à semi-conducteur à la puissance de sortie nominale.
3. Progrès de la recherche sur les lasers à semi-conducteurs à émission de bord basés sur GaAs et GaN
Le laser à semi-conducteur basé sur un matériau semi-conducteur GaAs est l'une des technologies laser à semi-conducteur les plus matures.À l’heure actuelle, les lasers à semi-conducteurs à émission périphérique basés sur le GAAS et à bande proche infrarouge (760-1 060 nm) sont largement utilisés dans le commerce.En tant que matériau semi-conducteur de troisième génération après Si et GaAs, le GaN est largement concerné par la recherche scientifique et l'industrie en raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques.Avec le développement de dispositifs optoélectroniques basés sur le GAN et les efforts des chercheurs, les diodes électroluminescentes et les lasers à émission de périphérie basés sur le GAN ont été industrialisés.
Heure de publication : 16 janvier 2024