Vertikal bo'shliq yuzasining emissiyasiga kirishyarimo'tkazgichli lazer(VCSEL)
Vertikal tashqi bo'shliq yuzasini nurlantiruvchi lazerlar 1990-yillarning o'rtalarida an'anaviy yarimo'tkazgichli lazerlarning rivojlanishiga to'sqinlik qilayotgan asosiy muammoni hal qilish uchun ishlab chiqilgan: asosiy ko'ndalang rejimda yuqori nurlanish sifatiga ega yuqori quvvatli lazer chiqishlarini qanday ishlab chiqarish.
Vertikal tashqi bo'shliq yuzasiga nur sochuvchi lazerlar (Vecsels), shuningdek, nomi bilan ham tanilganyarimo'tkazgichli disk lazerlari(SDL) lazer oilasining nisbatan yangi a'zosi hisoblanadi. U yarimo'tkazgich kuchaytirish muhitidagi kvant qudug'ining material tarkibi va qalinligini o'zgartirish orqali emissiya to'lqin uzunligini loyihalashi mumkin va bo'shliq ichidagi chastotani ikki baravar oshirish bilan birgalikda ultrabinafshadan uzoq infraqizilgacha keng to'lqin uzunligi diapazonini qamrab olishi, past divergensiya burchakli dumaloq simmetrik lazer nurini saqlab qolish bilan birga yuqori quvvat chiqishiga erishishi mumkin. Lazer rezonatori kuchaytirish chipining pastki DBR tuzilishi va tashqi chiqish ulash oynasidan iborat. Ushbu noyob tashqi rezonator tuzilishi chastotani ikki baravar oshirish, chastota farqi va rejimni qulflash kabi operatsiyalar uchun bo'shliqqa optik elementlarni kiritish imkonini beradi, bu esa VECSELni ideal qiladi.lazer manbaibiofotonika, spektroskopiya kabi turli xil ilovalar uchunlazer tibbiyotiva lazer proektsiyasi.
VC-sirt nurlantiruvchi yarimo'tkazgich lazerining rezonatori faol mintaqa joylashgan tekislikka perpendikulyar va uning chiqish nuri faol mintaqa tekisligiga perpendikulyar, rasmda ko'rsatilganidek. VCSEL kichik o'lcham, yuqori chastota, yaxshi nur sifati, katta bo'shliq yuzasi shikastlanish chegarasi va nisbatan oddiy ishlab chiqarish jarayoni kabi noyob afzalliklarga ega. U lazer displeyi, optik aloqa va optik soat qo'llanilishida ajoyib ishlashni ko'rsatadi. Biroq, VCsellar vatt darajasidan yuqori yuqori quvvatli lazerlarni ololmaydi, shuning uchun ularni yuqori quvvat talablari bo'lgan sohalarda ishlatib bo'lmaydi.
VCSEL lazer rezonatori faol mintaqaning yuqori va pastki tomonlarida yarimo'tkazgich materialining ko'p qatlamli epitaksial tuzilishidan tashkil topgan taqsimlangan Bragg reflektoridan (DBR) iborat bo'lib, bu faol mintaqadan juda farq qiladi.lazerEELdagi bo'linish tekisligidan tashkil topgan rezonator. VCSEL optik rezonatorining yo'nalishi chip yuzasiga perpendikulyar, lazer chiqishi ham chip yuzasiga perpendikulyar va DBR ning ikkala tomonining aks ettirish qobiliyati EEL eritma tekisligiga qaraganda ancha yuqori.
VCSEL lazer rezonatorining uzunligi odatda bir necha mikronni tashkil qiladi, bu EEL millimetr rezonatorinikidan ancha kichikroq va bo'shliqdagi optik maydon tebranishi orqali olingan bir tomonlama kuchaytirish past. Asosiy ko'ndalang rejim chiqishiga erishish mumkin bo'lsa-da, chiqish quvvati atigi bir necha millivattga yetishi mumkin. VCSEL chiqish lazer nurining kesim profili dumaloq va divergensiya burchagi chekka chiqaradigan lazer nurinikidan ancha kichikroq. VCSELning yuqori quvvat chiqishiga erishish uchun ko'proq kuchaytirish uchun yorug'lik mintaqasini oshirish kerak va yorug'lik mintaqasining oshishi chiqish lazerining ko'p rejimli chiqishga aylanishiga olib keladi. Shu bilan birga, katta yorug'lik mintaqasida bir xil tok in'ektsiyasiga erishish qiyin va notekis tok in'ektsiyasi chiqindi issiqlik to'planishini kuchaytiradi. Qisqasi, VCSEL oqilona strukturaviy dizayn orqali asosiy rejimdagi dumaloq nosimmetrik nuqtani chiqarishi mumkin, ammo chiqish bitta rejimda bo'lganda chiqish quvvati past bo'ladi. Shuning uchun, bir nechta VCsellar ko'pincha chiqish rejimiga birlashtiriladi.
Nashr vaqti: 2024-yil 21-may