Val á hugsjón leysigeislagjafa: hálfleiðaraleysir á brúnútgeislun, fyrsti hluti

Val á hugsjónleysigeislagjafi: hálfleiðara leysir með brúnútgeislun
1. Inngangur
Hálfleiðari leysirFlögur eru skipt í kantgeislandi leysigeisla (EEL) og lóðrétt holrýmis yfirborðsgeislandi leysigeisla (VCSEL) eftir mismunandi framleiðsluferlum ómhola, og sérstakur byggingarmunur þeirra er sýndur á mynd 1. Í samanburði við lóðrétt holrýmis yfirborðsgeislandi leysigeisla er þróun kantgeislandi hálfleiðara leysigeislatækni þroskaðri, með breitt bylgjulengdarsvið, háttraf-ljósfræðilegtUmbreytingarhagkvæmni, mikil afl og aðrir kostir, mjög hentugur fyrir leysivinnslu, ljósleiðarasamskipti og önnur svið. Sem stendur eru brúngeislandi hálfleiðaralasar mikilvægur hluti af ljósleiðaraiðnaðinum og notkun þeirra hefur náð yfir iðnað, fjarskipti, vísindi, neytendur, her og geimferðir. Með þróun og framþróun tækni hefur afl, áreiðanleiki og orkunýtni brúngeislandi hálfleiðaralasera batnað til muna og notkunarmöguleikar þeirra eru sífellt víðtækari.
Næst mun ég leiða þig til að meta enn frekar einstaka sjarma hliðargeislunar.hálfleiðara leysir.

Mynd 1 (vinstri) hálfleiðaralaser sem gefur frá sér hlið og (hægri) uppbyggingarrit af lóðréttum holrýmis-yfirborðslaser

2. Virknisregla hálfleiðara með brúnútgeislunleysir
Uppbyggingu brúngeislandi hálfleiðara leysigeisla má skipta í eftirfarandi þrjá hluta: virkt svæði hálfleiðara, dælugjafa og ljósleiðara. Ólíkt ljósleiðurum lóðréttra yfirborðsgeislandi leysigeisla (sem eru samsettir úr efri og neðri Bragg speglunum), eru ljósleiðararnir í brúngeislandi hálfleiðara leysigeislatækjum aðallega samsettir úr ljósleiðarafilmum á báðum hliðum. Dæmigerð EEL tækisbygging og ljósleiðarabygging eru sýnd á mynd 2. Ljóseindin í brúngeislandi hálfleiðara leysigeislatækinu er magnað með stillingarvali í ljósleiðaranum og leysigeislinn er myndaður í stefnu samsíða yfirborði undirlagsins. Brúngeislandi hálfleiðara leysigeislar hafa breitt svið rekstrarbylgjulengda og henta fyrir margar hagnýtar notkunarmöguleika, þannig að þeir verða ein af kjörnum leysigeislum.

Vísitölur um afköst brúngeislandi hálfleiðaralasera eru einnig í samræmi við aðra hálfleiðaralasera, þar á meðal: (1) bylgjulengd leysilasera; (2) Þröskuldsstraumur Ith, þ.e. straumurinn þar sem leysidíóðan byrjar að mynda leysissveiflur; (3) Vinnslustraumur Iop, þ.e. drifstraumurinn þegar leysidíóðan nær nafnafköstum, þessi breyta er notuð við hönnun og mótun leysidrifrásarinnar; (4) Hallahagkvæmni; (5) Lóðrétt frávikshorn θ⊥; (6) Lárétt frávikshorn θ∥; (7) Eftirlit með straumnum Im, þ.e. straumstærð hálfleiðaralaserflísins við nafnafköst.

3. Rannsóknarframfarir á GaAs og GaN byggðum brúngeislandi hálfleiðaralaserum
Hálfleiðaraleysir byggður á GaAs hálfleiðaraefni er ein af þróuðustu hálfleiðaraleysitækninum. Sem stendur hafa GAAS-byggðir nálæg-innrauða band (760-1060 nm) kantgeislandi hálfleiðaraleysir verið mikið notaðir í viðskiptalegum tilgangi. Sem þriðja kynslóð hálfleiðaraefnis á eftir Si og GaAs hefur GaN vakið mikla athygli í vísindarannsóknum og iðnaði vegna framúrskarandi eðlis- og efnafræðilegra eiginleika. Með þróun GAN-byggðra ljósrafeindatækja og viðleitni vísindamanna hafa GAN-byggðar ljósdíóður og kantgeislandi leysir verið iðnvæddar.