Ihanteellisen valinnanLaserlähdeReunapäästöPuolijohdelaserToinen osa
4. Reunapäästöpuolijohdelasereiden sovellustilanne
Laajan aallonpituusalueensa ja suuren tehonsa ansiosta reunaemittoivia puolijohdelasereita on käytetty menestyksekkäästi monilla aloilla, kuten autoteollisuudessa, optisessa tietoliikenteessä ja...laserlääketieteellistä hoitoa. Kansainvälisesti tunnetun markkinatutkimustoimiston Yole Developpementin mukaan reunasta emittoiva lasermarkkina kasvaa 7,4 miljardiin dollariin vuonna 2027, ja sen vuotuinen kasvuvauhti on 13 %. Kasvua vauhdittavat edelleen optinen viestintä, kuten optiset moduulit, vahvistimet ja 3D-anturisovellukset tietoliikenteessä ja televiestinnässä. Eri sovellusvaatimuksiin alalla on kehitetty erilaisia EEL-rakennesuunnittelujärjestelmiä, mukaan lukien: Fabripero (FP) -puolijohdelaserit, hajautetut Bragg-heijastin (DBR) -puolijohdelaserit, ulkoiset ontelolaser (ECL) -puolijohdelaserit, hajautetut takaisinkytkentäpuolijohdelaserit (DFB-laser), kvanttikaskadipuolijohdelaserit (QCL) ja laaja-alaiset laserdiodit (BALD).
Optisen tiedonsiirron, 3D-anturisovellusten ja muiden alojen kysynnän kasvaessa myös puolijohdelasereiden kysyntä kasvaa. Lisäksi reunasäteilevät puolijohdelaserit ja pystysuoraan syvennyksellä varustetut pintasäteilevät puolijohdelaserit täydentävät toistensa puutteita uusissa sovelluksissa, kuten:
(1) Optisen tietoliikenteen alalla käytetään yleisesti 1550 nm:n InGaAsP/InP hajautettua takaisinkytkentälaseria (DFB-laser) ja 1300 nm:n InGaAsP/InGaP Fabry Pero -EEL:ää 2 km:n - 40 km:n siirtoetäisyyksillä ja jopa 40 Gbps:n siirtonopeuksilla. 60–300 m:n siirtoetäisyyksillä ja alhaisemmilla siirtonopeuksilla 850 nm:n InGaAs- ja AlGaAs-pohjaiset VCsel-laserit ovat kuitenkin vallitsevia.
(2) Pystysuuntaisilla ontelopinnalla emittoivilla lasereilla on pienen koon ja kapean aallonpituuden etuna, joten niitä on käytetty laajalti kulutuselektroniikkamarkkinoilla, ja reunalla emittoivien puolijohdelasereiden kirkkaus- ja tehoedut tasoittavat tietä kaukokartoitussovelluksille ja suuritehoiselle prosessoinnille.
(3) Sekä reunaemittoivia puolijohdelasereita että pystysuoria onteloitavia pintaemittoivia puolijohdelasereita voidaan käyttää lyhyen ja keskipitkän kantaman liDAR-teknologiassa tiettyihin sovelluksiin, kuten kuolleen kulman havaitsemiseen ja kaistanpitoon.
5. Tuleva kehitys
Reunaemittoivan puolijohdelaserin etuna on korkea luotettavuus, pienennys ja suuri valotehotiheys, ja sillä on laajat sovellusmahdollisuudet optisessa tietoliikenteessä, liDARissa, lääketieteessä ja muilla aloilla. Vaikka reunaemittoivien puolijohdelasereiden valmistusprosessi on ollut suhteellisen kypsä, teollisuus- ja kuluttajamarkkinoiden kasvavan reunaemittoivien puolijohdelasereiden kysynnän tyydyttämiseksi on jatkuvasti optimoitava reunaemittoivien puolijohdelasereiden teknologiaa, prosessia, suorituskykyä ja muita näkökohtia, mukaan lukien: kiekon sisäisen vikatiheyden vähentäminen; prosessimenettelyjen lyhentäminen; uusien teknologioiden kehittäminen perinteisten hiomalaikka- ja teräkiekkojen leikkausprosessien korvaamiseksi, jotka ovat alttiita vioille; epitaksiaalisen rakenteen optimointi reunaemittoivan laserin tehokkuuden parantamiseksi; valmistuskustannusten alentaminen jne. Lisäksi, koska reunaemittoivan laserin lähtövalo on puolijohdelaserpiirin sivureunalla, pienikokoisen sirun pakkaus on vaikea saavuttaa, joten siihen liittyvää pakkausprosessia on vielä kehitettävä.
Julkaisun aika: 22. tammikuuta 2024