Dikey boşluk yüzeyine girişyarı iletken lazer(VCSEL)
Geleneksel yarı iletken lazerlerin gelişimini rahatsız eden önemli bir sorunun üstesinden gelmek için 1990'ların ortalarında dikey dış boşluk yüzey yayan lazerler geliştirilmiştir: temel enine modda yüksek ışın kalitesine sahip yüksek güçlü lazer çıkışlarının nasıl üretileceği.
Dikey dış boşluk yüzey yayan lazerler (VECSELS),yarı iletken disk lazerleri(SDL), lazer ailesinin nispeten yeni bir üyesidir. Yarıiletken kazanç ortamında kuantum kuyusunun malzeme bileşimini ve kalınlığını değiştirerek emisyon dalga boyunu tasarlayabilir ve intrakavite frekans iki katına çıkma ile birleştirildiğinde, ultraviyole uzak kızılöteye geniş bir dalga boyu aralığını kaplayabilir, düşük sapma açısı dairesel simetrik lazer kirişini korurken yüksek güç çıkışına ulaşabilir. Lazer rezonatörü, kazanç çipinin alt DBR yapısından ve harici çıkış kuplaj aynasından oluşur. Bu benzersiz harici rezonatör yapısı, frekans iki katına çıkma, frekans farkı ve mod kilitleme gibi operasyonlar için optik elemanların boşluğa yerleştirilmesini sağlar, bu da VECSEL'i ideal hale getirirlazer kaynağıBiyofotonik, spektroskopi arasında değişen uygulamalar için,lazer ilacıve lazer projeksiyonu.
VC-yüzey yayan yarı iletken lazerin rezonatörü, aktif bölgenin bulunduğu düzleme diktir ve çıkış ışığı, şekilde gösterildiği gibi aktif bölgenin düzlemine diktir. Lazer ekran, optik iletişim ve optik saat uygulamalarında mükemmel performans gösterir. Bununla birlikte, VCSEL'ler Watt seviyesinin üzerinde yüksek güçlü lazerler elde edemez, bu nedenle yüksek güç gereksinimlerine sahip alanlarda kullanılamazlar.
VCSEL'in lazer rezonatörü, aktif bölgenin hem üst hem de alt taraflarında yarı iletken materyalin çok katmanlı epitaksiyal yapısından oluşan dağıtılmış bir Bragg reflektöründen (DBR) oluşur.lazerRezonatör yılan balığı içinde bölünme düzleminden oluşur. VCSEL optik rezonatörünün yönü çip yüzeyine diktir, lazer çıkışı da çip yüzeyine diktir ve DBR'nin her iki tarafının yansıtma, Yılan çözelti düzleminden çok daha yüksektir.
VCSEL'in lazer rezonatörünün uzunluğu genellikle birkaç mikrondur, bu da Millimetre rezonatöründen çok daha küçüktür ve boşluktaki optik alan salınımı ile elde edilen tek yönlü kazanç düşüktür. Temel enine mod çıkışı elde edilebilse de, çıkış gücü sadece birkaç miliwatt'a ulaşabilir. VCSEL çıkış lazer ışınının kesit profili daireseldir ve diverjans açısı kenar yayan lazer ışınınınkinden çok daha küçüktür. VCSEL'in yüksek güç çıkışını elde etmek için, daha fazla kazanç sağlamak için aydınlık bölgeyi arttırmak gerekir ve aydınlık bölgenin artması çıkış lazerinin çok modlu bir çıktı olmasına neden olacaktır. Aynı zamanda, büyük bir aydınlık bölgede muntazam akım enjeksiyonu elde etmek zordur ve düzensiz akım enjeksiyonu atık ısı birikimini ağırlaştıracaktır. Kısacası, VCSEL makul yapısal tasarım yoluyla temel mod dairesel simetrik noktayı çıkarabilir, ancak çıktı tek modda entegre edildiğinde çıkış gücü düşüktür.
Gönderme Zamanı: Mayıs-21-2024