Kenar Yayan Lazere (EEL) Giriş

Kenar Yayan Lazere (EEL) Giriş
Yüksek güçlü yarı iletken lazer çıkışı elde etmek için mevcut teknoloji kenar emisyon yapısını kullanmaktır. Kenar yayan yarı iletken lazerin rezonatörü, yarı iletken kristalin doğal ayrışma yüzeyinden oluşur ve çıkış ışını, lazerin ön ucundan yayılır. Kenar emisyon tipi yarı iletken lazer, yüksek güç çıkışı elde edebilir, ancak çıkış noktası eliptiktir, ışın kalitesi zayıftır ve ışın şeklinin bir ışın şekillendirme sistemi ile değiştirilmesi gerekmektedir.
Aşağıdaki şemada kenar yayan yarı iletken lazerin yapısı gösterilmektedir. EEL'nin optik boşluğu, yarı iletken çipin yüzeyine paraleldir ve yarı iletken çipin kenarında lazer yayar; bu, lazer çıkışını yüksek güç, yüksek hız ve düşük gürültü ile gerçekleştirebilir. Bununla birlikte, EEL'in lazer ışını çıkışı genellikle asimetrik ışın kesitine ve büyük açısal sapmaya sahiptir ve fiber veya diğer optik bileşenlerle birleştirme verimliliği düşüktür.

EEL çıkış gücündeki artış, aktif bölgedeki atık ısı birikimi ve yarı iletken yüzeyindeki optik hasar nedeniyle sınırlıdır. Isı dağılımını iyileştirmek için aktif bölgedeki atık ısı birikimini azaltmak için dalga kılavuzu alanını artırarak, optik hasarı önlemek için ışının optik güç yoğunluğunu azaltmak için ışık çıkış alanını artırarak, birkaç yüz miliwatt'a kadar çıkış gücü elde edilebilir. tek enine modlu dalga kılavuzu yapısında elde edilebilir.
100 mm dalga kılavuzu için, tek bir kenar yayan lazer onlarca watt'lık çıkış gücüne ulaşabilir, ancak şu anda dalga kılavuzu çip düzleminde oldukça çoklu moddur ve çıkış ışınının en boy oranı da 100:1'e ulaşır. karmaşık bir ışın şekillendirme sistemi gerektirir.
Malzeme teknolojisinde ve epitaksiyel büyüme teknolojisinde yeni bir atılım olmadığı varsayımına dayanarak, tek bir yarı iletken lazer çipinin çıkış gücünü iyileştirmenin ana yolu, çipin aydınlık bölgesinin şerit genişliğini arttırmaktır. Bununla birlikte, şerit genişliğini çok fazla arttırmak, enine yüksek dereceli mod salınımını ve filaman benzeri salınımı üretmek kolaydır; bu, ışık çıkışının tekdüzeliğini büyük ölçüde azaltacaktır ve çıkış gücü, şerit genişliğiyle orantılı olarak artmaz, dolayısıyla çıkış gücü tek bir çip son derece sınırlıdır. Çıkış gücünü büyük ölçüde artırmak için dizi teknolojisi ortaya çıkıyor. Teknoloji, birden fazla lazer ünitesini aynı alt tabaka üzerinde entegre eder, böylece dizideki her bir ışık yayan üniteyi ayırmak için optik izolasyon teknolojisi kullanıldığı sürece, her bir ışık yayan ünite, yavaş eksen yönünde tek boyutlu bir dizi halinde sıralanır. Birbirlerine müdahale etmeyecek şekilde, çok diyaframlı bir lazer oluşturarak, entegre ışık yayan birimlerin sayısını artırarak tüm çipin çıkış gücünü artırabilirsiniz. Bu yarı iletken lazer çipi, yarı iletken lazer çubuğu olarak da bilinen bir yarı iletken lazer dizisi (LDA) çipidir.