Жиектерді шығаратын лазерге (EEL) кіріспе

Жиектерді шығаратын лазерге (EEL) кіріспе
Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазер шығысын алу үшін қазіргі технология шеттік эмиссия құрылымын пайдалану болып табылады. Шетін шығаратын жартылай өткізгіш лазердің резонаторы жартылай өткізгіш кристалдың табиғи диссоциациялану бетінен тұрады, ал шығыс сәулесі лазердің алдыңғы ұшынан шығарылады. Жиекті-эмиссиялық типті жартылай өткізгішті лазер жоғары қуат шығаруға қол жеткізе алады, бірақ оның шығыс нүктесі эллиптикалық, сәуле сапасы нашар пішінді және модамды пішінді жүйе болуы керек.
Төмендегі диаграммада жиекті жартылай өткізгіш лазердің құрылымы көрсетілген. EEL оптикалық қуысы жартылай өткізгіш микросхеманың бетіне параллель орналасқан және жартылай өткізгіш чиптің шетінде лазерді шығарады, ол жоғары қуатпен, жоғары жылдамдықпен және төмен шуылмен лазердің шығуын жүзеге асыра алады. Дегенмен, EEL шығаратын лазер сәулесі әдетте асимметриялық сәулелік қимаға және үлкен бұрыштық дивергенцияға ие және талшықпен немесе басқа оптикалық компоненттермен біріктіру тиімділігі төмен.

EEL шығыс қуатының артуы белсенді аймақта қалдық жылу жинақталуымен және жартылай өткізгіш бетіндегі оптикалық зақымданумен шектеледі. Жылудың таралуын жақсарту үшін белсенді аймақта қалдық жылу жинақталуын азайту үшін толқын өткізгіш аймағын ұлғайту, оптикалық зақымдануды болдырмау үшін сәуленің оптикалық қуатының тығыздығын азайту үшін жарық шығару аймағын ұлғайту арқылы бір көлденең режимдегі толқын өткізгіш құрылымында бірнеше жүз милливатқа дейінгі шығыс қуатына қол жеткізуге болады.
100 мм толқын өткізгіш үшін бір жиекті шығаратын лазер ондаған ватт шығыс қуатына қол жеткізе алады, бірақ бұл уақытта толқын өткізгіш микросхема жазықтығында жоғары көп режимді болып табылады және шығыс сәуленің арақатынасы да 100: 1-ге жетеді, бұл күрделі сәулені кескіндеу жүйесін қажет етеді.
Материалдық технология мен эпитаксиалды өсу технологиясында жаңа серпіліс жоқ деген негізге сүйене отырып, бір жартылай өткізгішті лазерлік чиптің шығыс қуатын жақсартудың негізгі жолы - чиптің жарық аймағының жолақ енін ұлғайту. Дегенмен, жолақ енін тым жоғары ұлғайту көлденең жоғары ретті режимдегі тербеліс пен жіп тәрізді тербелісті жасау оңай, бұл жарық шығысының біркелкілігін айтарлықтай төмендетеді, ал шығыс қуаты жолақ еніне пропорционалды өспейді, сондықтан бір микросхеманың шығыс қуаты өте шектеулі. Шығу қуатын айтарлықтай жақсарту үшін массив технологиясы пайда болады. Технология бір негізге бірнеше лазерлік қондырғыларды біріктіреді, осылайша әрбір жарық шығаратын блок бір өлшемді массив ретінде баяу ось бағытында орналасады, тек оптикалық оқшаулау технологиясы массивтегі әрбір жарық шығаратын блокты бөлу үшін пайдаланылады, осылайша олар бір-біріне кедергі жасамайды, көп диафрагманы қалыптастырады, жарықтандырудың барлық шығыс санын арттыру арқылы біріктірілген чиптің қуатын арттырады. шығару бірліктері. Бұл жартылай өткізгішті лазерлік чип - жартылай өткізгіш лазерлік жолақ ретінде де белгілі жартылай өткізгіш лазер массиві (LDA) чипі.