Kenar Yayan Lazere (EEL) Giriş

Kenar Yayan Lazere (EEL) Giriş
Yüksek güçlü yarı iletken lazer çıktısı elde etmek için, mevcut teknoloji kenar emisyon yapısını kullanmaktır. Kenar emisyonlu yarı iletken lazerin rezonatörü, yarı iletken kristalin doğal ayrışma yüzeyinden oluşur ve çıkış ışını lazerin ön ucundan yayılır. Kenar emisyonlu tip yarı iletken lazer yüksek güç çıkışı elde edebilir, ancak çıkış noktası eliptiktir, ışın kalitesi zayıftır ve ışın şeklinin bir ışın şekillendirme sistemi ile değiştirilmesi gerekir.
Aşağıdaki diyagram, kenar yayan yarı iletken lazerin yapısını göstermektedir. EEL'nin optik boşluğu, yarı iletken çipin yüzeyine paraleldir ve yarı iletken çipin kenarında lazer yayar, bu da yüksek güç, yüksek hız ve düşük gürültü ile lazer çıktısını gerçekleştirebilir. Ancak, EEL'nin lazer ışını çıktısı genellikle asimetrik ışın kesitine ve büyük açısal sapmaya sahiptir ve fiber veya diğer optik bileşenlerle bağlantı verimliliği düşüktür.

EEL çıkış gücünün artışı, aktif bölgedeki atık ısı birikimi ve yarı iletken yüzeyindeki optik hasarla 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, tek enine mod dalga kılavuzu yapısında birkaç yüz miliwatta kadar çıkış gücü elde edilebilir.
100 mm dalga kılavuzu için, tek bir kenar yayıcı lazer onlarca watt çıkış gücüne ulaşabilir, ancak bu sırada dalga kılavuzu çip düzleminde oldukça çok modludur ve çıkış ışını en boy oranı da 100:1'e ulaşır ve bu da karmaşık bir ışın şekillendirme sistemi gerektirir.
Malzeme teknolojisinde ve epitaksiyel büyüme teknolojisinde yeni bir atılım olmadığı varsayımıyla, tek bir yarı iletken lazer çipinin çıkış gücünü iyileştirmenin ana yolu, çipin ışıklı bölgesinin şerit genişliğini artırmaktır. Ancak, şerit genişliğini çok fazla artırmak, enine yüksek dereceli mod salınımı ve filament benzeri salınım üretmeyi kolaylaştırır, bu da ışık çıkışının düzgünlüğünü büyük ölçüde azaltacaktır ve çıkış gücü şerit genişliğiyle orantılı olarak artmaz, bu nedenle tek bir çipin çıkış gücü son derece sınırlıdır. Çıkış gücünü büyük ölçüde iyileştirmek için dizi teknolojisi ortaya çıkar. Teknoloji, aynı alt tabaka üzerinde birden fazla lazer ünitesini entegre eder, böylece her ışık yayan ünite yavaş eksen yönünde tek boyutlu bir dizi olarak sıralanır, optik izolasyon teknolojisi dizideki her ışık yayan üniteyi ayırmak için kullanıldığı sürece, böylece birbirleriyle etkileşime girmezler, çok açıklıklı bir lazer oluştururlar, entegre ışık yayan ünite 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.