Жиек сәулеленуші лазерге (ЖСЛ) кіріспе

Жиек сәулеленуші лазерге (ЖСЛ) кіріспе
Жоғары қуатты жартылай өткізгіш лазер шығысын алу үшін қазіргі технология шеткі сәулелену құрылымын пайдалану болып табылады. Шеткі сәулеленуші жартылай өткізгіш лазердің резонаторы жартылай өткізгіш кристалдың табиғи диссоциация бетінен тұрады, ал шығыс сәулесі лазердің алдыңғы шетінен шығарылады. Шеткі сәулеленуші типті жартылай өткізгіш лазер жоғары қуат шығысына қол жеткізе алады, бірақ оның шығыс нүктесі эллиптикалық, сәуле сапасы нашар және сәуле пішінін сәулені қалыптастыру жүйесімен өзгерту қажет.
Келесі диаграммада жиекті сәулелендіретін жартылай өткізгіш лазердің құрылымы көрсетілген. EEL оптикалық қуысы жартылай өткізгіш чиптің бетіне параллель орналасқан және жартылай өткізгіш чиптің шетінде лазер сәулесін шығарады, бұл лазер шығысын жоғары қуатпен, жоғары жылдамдықпен және төмен шумен жүзеге асыра алады. Дегенмен, EEL лазер сәулесінің шығысы әдетте асимметриялық сәуле қимасына және үлкен бұрыштық дивергенцияға ие, ал талшықты немесе басқа оптикалық компоненттермен байланыс тиімділігі төмен.

EEL шығыс қуатының артуы белсенді аймақта қалдық жылудың жиналуымен және жартылай өткізгіш бетіндегі оптикалық зақымданумен шектеледі. Жылудың таралуын жақсарту үшін белсенді аймақта қалдық жылудың жиналуын азайту мақсатында толқын өткізгіш аймағын ұлғайту, оптикалық зақымдануды болдырмау үшін сәуленің оптикалық қуат тығыздығын азайту мақсатында жарық шығару аймағын ұлғайту арқылы бір көлденең режимді толқын өткізгіш құрылымында бірнеше жүз милливаттқа дейінгі шығыс қуатына қол жеткізуге болады.
100 мм толқын өткізгіш үшін бір шеткі сәуле шығаратын лазер ондаған ватт шығыс қуатына қол жеткізе алады, бірақ бұл кезде толқын өткізгіш чип жазықтығында көп режимді болып табылады, ал шығыс сәулесінің арақатынасы да 100:1-ге жетеді, бұл күрделі сәулені қалыптастыру жүйесін қажет етеді.
Материалдық технология мен эпитаксиалды өсу технологиясында жаңа серпіліс жоқ деген болжаммен, бір жартылай өткізгіш лазерлік чиптің шығыс қуатын жақсартудың негізгі жолы - чиптің жарық аймағының жолақ енін арттыру. Дегенмен, жолақ енін тым жоғары арттыру көлденең жоғары ретті режимдегі тербеліс пен жіп тәрізді тербелісті тудыруы мүмкін, бұл жарық шығарудың біркелкілігін айтарлықтай төмендетеді, ал шығыс қуаты жолақ еніне пропорционалды түрде артпайды, сондықтан бір чиптің шығыс қуаты өте шектеулі. Шығыс қуатын айтарлықтай жақсарту үшін массив технологиясы пайда болады. Технология бір негізде бірнеше лазерлік блоктарды біріктіреді, сондықтан әрбір жарық шығаратын блок баяу ось бағытында бір өлшемді массив ретінде орналасады, оптикалық оқшаулау технологиясы массивтегі әрбір жарық шығаратын блокты бөлу үшін пайдаланылған жағдайда, олар бір-біріне кедергі келтірмейтіндей етіп, көп диафрагмалы лазерлік схема құра отырып, сіз интеграцияланған жарық шығаратын блоктардың санын көбейту арқылы бүкіл чиптің шығыс қуатын арттыра аласыз. Бұл жартылай өткізгіш лазерлік чип - жартылай өткізгіш лазерлік жолақ деп те аталатын жартылай өткізгіш лазерлік массив (LDA) чипі.