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. Шеттік сәулелену түрі жартылай өткізгіш лазер жоғары қуат шығысына қол жеткізе алады, бірақ оның шығыс нүктесі эллиптикалық, сәуленің сапасы нашар және сәуленің пішінін сәулелік пішіндеу жүйесімен өзгерту қажет.
Төмендегі диаграммада шеткі 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 жиналуын азайту үшін толқын өткізгіш аймағын ұлғайту арқылы, оптикалық зақымдануды болдырмау үшін сәуленің оптикалық қуат тығыздығын азайту үшін жарық шығару аймағын ұлғайту арқылы шығыс қуаты бірнеше жүз милливатқа дейін жетуі мүмкін. бір көлденең режимдегі толқын өткізгіш құрылымында қол жеткізуге болады.
100 мм толқын өткізгіш үшін бір жиекті шығаратын лазер ондаған ватт шығыс қуатына қол жеткізе алады, бірақ бұл уақытта толқын өткізгіш чип жазықтығында жоғары көп режимді және шығыс сәуленің арақатынасы да 100:1 жетеді, күрделі сәулелік пішіндеу 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 режимді тербеліс пен жіп тәрізді тербелісті жасау оңай, бұл жарық шығысының біркелкілігін айтарлықтай төмендетеді, ал шығыс қуаты жолақ еніне пропорционалды өспейді, сондықтан шығыс қуаты бір чип өте шектеулі. Шығу қуатын айтарлықтай жақсарту үшін массив технологиясы пайда болады. Технология бірнеше лазерлік қондырғыларды бір негізге біріктіреді, осылайша әрбір жарық шығаратын блок бір өлшемді массив ретінде баяу ось бағытында орналасады, тек оптикалық оқшаулау технологиясы массивтегі әрбір жарық шығаратын бірлікті бөлу үшін пайдаланылғанша , олар бір-біріне кедергі жасамайтындай етіп, көп апертуралы ласингті қалыптастырады, біріктірілген жарық шығаратын қондырғылардың санын көбейту арқылы бүкіл чиптің шығыс қуатын арттыруға болады. Бұл жартылай өткізгішті лазерлік чип - жартылай өткізгіш лазерлік жолақ ретінде де белгілі жартылай өткізгіш лазер массиві (LDA) чипі.