Introduktion til kantudstrålende laser (EEL)
For at opnå høj effekt halvlederlaseroutput er den nuværende teknologi at bruge kantemissionsstruktur. Resonatoren i den kantemitterende halvlederlaser er sammensat af den naturlige dissociationsoverflade af halvlederkrystallen, og udgangsstrålen udsendes fra laserens forreste ende. Kantemissionstypen halvlederlaser kan opnå høj effekt, men dens outputpunkt er elliptisk, strålekvaliteten er dårlig, og stråleformen skal modificeres med et stråleformningssystem.
Følgende diagram viser strukturen af den kantemitterende halvlederlaser. EEL's optiske hulrum er parallelt med overfladen af halvlederchippen og udsender laser ved kanten af halvlederchippen, hvilket kan realisere laseroutputtet med høj effekt, høj hastighed og lav støj. Laserstråleoutputtet fra EEL har dog generelt et asymmetrisk stråletværsnit og stor vinkeldivergens, og koblingseffektiviteten med fiber eller andre optiske komponenter er lav.
Stigningen i EEL-udgangseffekten er begrænset af akkumulering af spildvarme i det aktive område og optisk skade på halvlederoverfladen. Ved at øge bølgelederarealet for at reducere akkumuleringen af spildvarme i det aktive område for at forbedre varmeafledningen, og ved at øge lysudgangsarealet for at reducere strålens optiske effekttæthed og undgå optisk skade, kan der opnås en udgangseffekt på op til flere hundrede milliwatt i den enkelt transversale bølgelederstruktur.
For 100 mm bølgelederen kan en enkelt kantemitterende laser opnå ti watt udgangseffekt, men på nuværende tidspunkt er bølgelederen meget multimode på chippens plan, og udgangsstrålens aspektforhold når også 100:1, hvilket kræver et komplekst stråleformningssystem.
Ud fra den forudsætning, at der ikke er noget nyt gennembrud inden for materialeteknologi og epitaksial vækstteknologi, er den primære måde at forbedre udgangseffekten af en enkelt halvlederlaserchip at øge strimmelbredden i chippens lysområde. Men at øge strimmelbredden for meget er let at producere tværgående højordens-oscillation og filamentlignende oscillation, hvilket i høj grad vil reducere lysudgangens ensartethed, og udgangseffekten stiger ikke proportionalt med strimmelbredden, så udgangseffekten af en enkelt chip er ekstremt begrænset. For at forbedre udgangseffekten betydeligt, er array-teknologi blevet til. Teknologien integrerer flere laserenheder på det samme substrat, så hver lysudstrålende enhed er opstillet som et endimensionelt array i den langsomme akseretning. Så længe optisk isolationsteknologi bruges til at adskille hver lysudstrålende enhed i arrayet, så de ikke interfererer med hinanden og danner en multi-aperturlasering. Du kan øge udgangseffekten af hele chippen ved at øge antallet af integrerede lysudstrålende enheder. Denne halvlederlaserchip er en halvlederlaserarray (LDA)-chip, også kendt som en halvlederlaserbar.
Opslagstidspunkt: 3. juni 2024