Тік қуыстың беткі сәулеленуімен таныстыружартылай өткізгіш лазер(VCSEL)
Тік сыртқы қуысты беттік сәуле шығаратын лазерлер 1990 жылдардың ортасында дәстүрлі жартылай өткізгіш лазерлердің дамуын қиындатқан негізгі мәселені шешу үшін әзірленді: іргелі көлденең режимде жоғары сәуле сапасымен жоғары қуатты лазерлік нәтижелерді қалай шығару керек.
Тік сыртқы қуысты беттік сәуле шығаратын лазерлер (Vecsels), сондай-ақ белгіліжартылай өткізгішті дискілік лазерлер(SDL) лазерлер тобының салыстырмалы түрде жаңа мүшесі болып табылады. Ол жартылай өткізгішті күшейту ортасындағы кванттық шұңқырдың материал құрамы мен қалыңдығын өзгерту арқылы сәуле шығару толқынының ұзындығын жобалай алады және қуыс ішілік жиілікті екі есе көбейту ультракүлгіннен алыс инфрақызылға дейінгі толқын ұзындығының кең диапазонын қамти алады, ал төмен дивергенцияны сақтай отырып, жоғары қуат шығысына қол жеткізе алады. Бұрыштық дөңгелек симметриялық лазер сәулесі. Лазерлік резонатор күшейту микросхемасының төменгі DBR құрылымынан және сыртқы шығыс муфта айнасынан тұрады. Бұл бірегей сыртқы резонатор құрылымы оптикалық элементтерді жиілікті екі есе арттыру, жиілік айырмашылығы және режимді құлыптау сияқты операциялар үшін қуысқа енгізуге мүмкіндік береді, бұл VECSEL-ді тамаша етеді.лазер көзібиофотоникадан, спектроскопиядан бастап қолданбалар үшін,лазерлік медицина, және лазерлік проекция.
VC-беттік сәуле шығаратын жартылай өткізгішті лазердің резонаторы белсенді аймақ орналасқан жазықтыққа перпендикуляр, ал оның шығыс жарығы суретте көрсетілгендей белсенді аймақтың жазықтығына перпендикуляр. VCSEL-дің бірегей артықшылықтары бар, мысалы, шағын өлшем, жоғары жиілік, жақсы сәуле сапасы, үлкен қуыс бетінің зақымдану шегі және салыстырмалы түрде қарапайым өндіріс процесі. Ол лазерлік дисплей, оптикалық байланыс және оптикалық сағат қолданбаларында тамаша өнімділікті көрсетеді. Дегенмен, VCsels ватт деңгейінен жоғары қуатты лазерлерді ала алмайды, сондықтан оларды қуат талаптары жоғары өрістерде пайдалану мүмкін емес.
VCSEL лазерлік резонаторы белсенді аймақтың жоғарғы және төменгі жағындағы жартылай өткізгіш материалдың көп қабатты эпитаксиалды құрылымынан тұратын бөлінген Брагг шағылдырғышынан (DBR) тұрады, ол белсенді аймақтан өте ерекшеленеді.лазерEEL-дегі бөліну жазықтығынан тұратын резонатор. VCSEL оптикалық резонаторының бағыты чиптің бетіне перпендикуляр, лазердің шығуы да чиптің бетіне перпендикуляр, ал DBR екі жағының шағылыстыру қабілеті EEL ерітінді жазықтығынан әлдеқайда жоғары.
VCSEL лазерлік резонаторының ұзындығы әдетте бірнеше микронды құрайды, бұл EEL миллиметрлік резонаторынан әлдеқайда аз және қуыстағы оптикалық өріс тербелісімен алынған бір жақты күшейту төмен. Негізгі көлденең режимді шығаруға қол жеткізуге болатынына қарамастан, шығыс қуаты тек бірнеше милливатқа жетуі мүмкін. VCSEL шығыс лазер сәулесінің көлденең қимасының профилі дөңгелек, ал дивергенция бұрышы жиекті шығаратын лазер сәулесінен әлдеқайда аз. VCSEL жоғары қуат шығысына қол жеткізу үшін көбірек күшейтуді қамтамасыз ету үшін жарық аймағын ұлғайту қажет, ал жарық аймағының ұлғаюы шығыс лазерінің көп режимді шығысқа айналуына әкеледі. Сонымен қатар, үлкен жарық аймағында біркелкі ток инъекциясына қол жеткізу қиын, ал біркелкі емес ток инъекциясы қалдық жылу жинақталуын күшейтеді. Қысқасы, VCSEL ақылға қонымды құрылымдық дизайн арқылы негізгі режимдегі дөңгелек симметриялық нүктені шығара алады, бірақ шығыс бір режимде болғанда шығыс қуаты төмен болады.Сондықтан бірнеше VCsel жиі шығыс режиміне біріктірілген.
Хабарлама уақыты: 21 мамыр 2024 ж