İdeal Lazer Kaynağının Seçimi: Kenar Emisyonlu Yarı İletken Lazer, İkinci Bölüm

İdeal SeçimLazer KaynağıKenar EmisyonuYarıiletken Lazerİkinci Bölüm

4. Kenar emisyonlu yarı iletken lazerlerin uygulama durumu
Geniş dalga boyu aralığı ve yüksek gücü nedeniyle, kenardan ışık yayan yarı iletken lazerler otomotiv, optik iletişim gibi birçok alanda başarıyla uygulanmaktadır.lazerTıbbi tedavi. Uluslararası alanda tanınmış bir pazar araştırma kuruluşu olan Yole Development'a göre, uçtan uca lazer pazarı 2027 yılında 7,4 milyar dolara ulaşacak ve yıllık bileşik büyüme oranı %13 olacak. Bu büyüme, optik modüller, amplifikatörler ve veri iletişimi ve telekomünikasyon için 3 boyutlu algılama uygulamaları gibi optik iletişim tarafından yönlendirilmeye devam edecektir. Farklı uygulama gereksinimleri için, sektörde farklı EEL yapı tasarım şemaları geliştirilmiştir; bunlar arasında Fabripero (FP) yarı iletken lazerler, Dağıtılmış Bragg Reflektör (DBR) yarı iletken lazerler, harici boşluklu lazer (ECL) yarı iletken lazerler, dağıtılmış geri beslemeli yarı iletken lazerler yer almaktadır.DFB lazer), kuantum kademeli yarı iletken lazerler (QCL) ve geniş alanlı lazer diyotları (BALD).

Optik iletişim, 3D algılama uygulamaları ve diğer alanlardaki artan taleple birlikte, yarı iletken lazerlere olan talep de artmaktadır. Buna ek olarak, kenardan yayılan yarı iletken lazerler ve dikey boşluklu yüzeyden yayılan yarı iletken lazerler, aşağıdaki gibi yeni ortaya çıkan uygulamalarda birbirlerinin eksikliklerini gidermede de rol oynamaktadır:
(1) Optik iletişim alanında, 1550 nm InGaAsP/InP Dağıtılmış Geri Beslemeli (DFB lazer) EEL ve 1300 nm InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL, 2 km ila 40 km iletim mesafelerinde ve 40 Gbps'ye kadar iletim hızlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, 60 m ila 300 m iletim mesafelerinde ve daha düşük iletim hızlarında, 850 nm InGaAs ve AlGaAs tabanlı VCsel'ler baskın konumdadır.
(2) Dikey boşluklu yüzeyden yayılan lazerler, küçük boyut ve dar dalga boyu avantajlarına sahip olduklarından tüketici elektroniği pazarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve kenardan yayılan yarı iletken lazerlerin parlaklık ve güç avantajları, uzaktan algılama uygulamaları ve yüksek güçlü işleme için yol açmaktadır.
(3) Hem kenardan yayılan yarı iletken lazerler hem de dikey boşluklu yüzeyden yayılan yarı iletken lazerler, kör nokta tespiti ve şerit değiştirme gibi belirli uygulamaları gerçekleştirmek için kısa ve orta menzilli LiDAR'da kullanılabilir.

5. Gelecekteki gelişmeler
Kenardan ışık yayan yarı iletken lazerler, yüksek güvenilirlik, minyatürleştirme ve yüksek ışık gücü yoğunluğu avantajlarına sahiptir ve optik iletişim, LiDAR, tıp ve diğer alanlarda geniş uygulama potansiyeline sahiptir. Bununla birlikte, kenardan ışık yayan yarı iletken lazerlerin üretim süreci nispeten olgunlaşmış olsa da, endüstriyel ve tüketici pazarlarının kenardan ışık yayan yarı iletken lazerlere yönelik artan talebini karşılamak için, teknoloji, süreç, performans ve diğer yönlerin sürekli olarak optimize edilmesi gerekmektedir. Bu optimizasyon, şunları içerir: yonga içindeki kusur yoğunluğunun azaltılması; işlem prosedürlerinin azaltılması; kusurlara yol açmaya yatkın geleneksel taşlama tekerleği ve bıçaklı yonga kesme işlemlerinin yerine geçecek yeni teknolojilerin geliştirilmesi; kenardan ışık yayan lazerin verimliliğini artırmak için epitaksiyel yapının optimize edilmesi; üretim maliyetlerinin düşürülmesi vb. Ayrıca, kenardan ışık yayan lazerin çıkış ışığı yarı iletken lazer yongasının yan kenarında olduğundan, küçük boyutlu yonga paketlemesi elde etmek zordur, bu nedenle ilgili paketleme sürecinde daha fazla atılım yapılması gerekmektedir.