Босоо хөндий гадаргуугийн ялгаруулалтын танилцуулгахагас дамжуулагч лазер(VCSEL)
Босоо гаднах хөндий гадаргуу ялгаруулдаг лазеруудыг 1990-ээд оны дунд үед уламжлалт хагас дамжуулагч лазерын хөгжилд тулгарч байсан гол асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд боловсруулсан: үндсэн хөндлөн горимд өндөр цацрагийн чанартай өндөр хүчин чадалтай лазерын гаралтыг хэрхэн үйлдвэрлэх вэ.
Босоо гаднах хөндийн гадаргуу ялгаруулдаг лазерууд (Vecsels), мөн ... гэж нэрлэдэг.хагас дамжуулагч дискэн лазерууд(SDL) нь лазерын гэр бүлийн харьцангуй шинэ гишүүн юм. Энэ нь хагас дамжуулагч олшруулах орчин дахь квант худгийн материалын найрлага болон зузааныг өөрчлөх замаар цацрагийн долгионы уртыг зохион бүтээж чаддаг бөгөөд хөндий доторх давтамжийн хоёр дахин нэмэгдүүлэлттэй хослуулан хэт ягаан туяанаас алс хэт улаан туяа хүртэлх өргөн долгионы уртын хүрээг хамарч, бага зөрүүтэй өнцгийн дугуй тэгш хэмтэй лазер туяаг хадгалахын зэрэгцээ өндөр чадлын гаралтыг бий болгодог. Лазер резонатор нь олшруулах чипийн доод DBR бүтэц болон гадаад гаралтын холболтын толиноос бүрдэнэ. Энэхүү өвөрмөц гадаад резонаторын бүтэц нь давтамжийн хоёр дахин нэмэгдүүлэлт, давтамжийн зөрүү, горим түгжих зэрэг үйлдлүүдэд оптик элементүүдийг хөндийд оруулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь VECSEL-ийг хамгийн тохиромжтой болгодог.лазерын эх үүсвэрбиофотоник, спектроскопи гэх мэт өргөн хүрээний хэрэглээнд зориулагдсанлазер анагаах ухаан, болон лазер проекц.
VC гадаргуугийн ялгаруулдаг хагас дамжуулагч лазерын резонатор нь идэвхтэй бүс байрладаг хавтгайд перпендикуляр бөгөөд түүний гаралтын гэрэл нь зурагт үзүүлсэн шиг идэвхтэй бүсийн хавтгайд перпендикуляр байрладаг. VCSEL нь жижиг хэмжээ, өндөр давтамж, сайн цацрагийн чанар, том хөндий гадаргуугийн гэмтлийн босго, харьцангуй энгийн үйлдвэрлэлийн процесс зэрэг өвөрмөц давуу талуудтай. Энэ нь лазер дэлгэц, оптик холбоо, оптик цагны хэрэглээнд маш сайн гүйцэтгэл үзүүлдэг. Гэсэн хэдий ч VCsel нь ваттын түвшингээс дээш өндөр хүчин чадалтай лазеруудыг гаргаж авах боломжгүй тул өндөр хүчин чадал шаарддаг салбарт ашиглах боломжгүй юм.
VCSEL-ийн лазер резонатор нь идэвхтэй бүсийн дээд ба доод талд байрлах хагас дамжуулагч материалын олон давхаргат эпитаксиаль бүтцээс бүрдсэн тархсан Брэгг тусгал (DBR)-ээс бүрддэг бөгөөд энэ нь ...-ээс маш өөр юм.лазерEEL дахь хуваагдлын хавтгайгаас бүрдсэн резонатор. VCSEL оптик резонаторын чиглэл нь чипийн гадаргуутай перпендикуляр, лазерын гаралт нь мөн чипийн гадаргуутай перпендикуляр бөгөөд DBR-ийн хоёр талын ойлт нь EEL шийдлийн хавтгайгаас хамаагүй өндөр байдаг.
VCSEL-ийн лазер резонаторын урт нь ерөнхийдөө хэдхэн микрон байдаг бөгөөд энэ нь EEL-ийн миллиметрийн резонаторынхоос хамаагүй бага бөгөөд хөндий дэх оптик талбайн хэлбэлзлээр олж авсан нэг талын олз бага байдаг. Үндсэн хөндлөн горимын гаралтыг хийж болох ч гаралтын чадал нь хэдхэн милливатт хүрч чадна. VCSEL гаралтын лазер туяаны хөндлөн огтлолын профайл нь дугуй хэлбэртэй бөгөөд дивергенцийн өнцөг нь ирмэг ялгаруулдаг лазер туяанаас хамаагүй бага байдаг. VCSEL-ийн өндөр чадлын гаралтыг бий болгохын тулд илүү их олз өгөхийн тулд гэрэлтэлтийн бүсийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд гэрэлтэлтийн бүсийн өсөлт нь гаралтын лазерыг олон горимын гаралт болгоно. Үүний зэрэгцээ, том гэрэлтэлтийн бүсэд жигд гүйдлийн тарилга хийхэд хэцүү бөгөөд жигд бус гүйдлийн тарилга нь хаягдал дулааны хуримтлалыг улам хүндрүүлнэ. Товчхондоо, VCSEL нь боломжийн бүтцийн загвараар үндсэн горимын дугуй тэгш хэмтэй цэгийг гаргаж чаддаг боловч гаралт нь нэг горимтой үед гаралтын чадал бага байдаг. Тиймээс олон VCsel-ийг гаралтын горимд нэгтгэдэг.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 5-р сарын 21