Edge Emitting Laser (EEL) esittely

Edge Emitting Laser (EEL) esittely
Suuritehoisen puolijohdelaser-ulostulon saamiseksi nykytekniikkana on käyttää reunaemissiorakennetta. Reunaemittoivan puolijohdelaserin resonaattori koostuu puolijohdekiteen luonnollisesta dissosiaatiopinnasta, ja lähtösäde lähtee laserin etupäästä. Reunaemissiotyyppisellä puolijohdelaserilla voidaan saavuttaa suuri teho, mutta sen lähtöpiste on elliptinen, säteen laatu on huono ja säteen muotoa on muutettava säteen muotoilujärjestelmällä.
Seuraava kaavio esittää reunaa emittoivan puolijohdelaserin rakenteen. EEL:n optinen onkalo on yhdensuuntainen puolijohdesirun pinnan kanssa ja lähettää laseria puolijohdesirun reunalla, mikä voi toteuttaa lasertulostuksen suurella teholla, suurella nopeudella ja alhaisella kohinalla. EEL:n lasersäteen lähdöllä on kuitenkin yleensä epäsymmetrinen säteen poikkileikkaus ja suuri kulmaero, ja kytkentätehokkuus kuitujen tai muiden optisten komponenttien kanssa on alhainen.

EEL-lähtötehon kasvua rajoittaa hukkalämmön kertyminen aktiiviselle alueelle ja optinen vaurio puolijohteen pinnalla. Lisäämällä aaltoputken pinta-alaa hukkalämmön kertymisen vähentämiseksi aktiivisella alueella lämmön hajoamisen parantamiseksi, lisäämällä valontuottoaluetta säteen optisen tehotiheyden vähentämiseksi optisten vaurioiden välttämiseksi, jopa useiden satojen milliwattien lähtöteho voi voidaan saavuttaa yksitransversaalisessa aaltoputkirakenteessa.
100 mm:n aaltoputkessa yksi reuna emittoiva laser voi saavuttaa kymmeniä watteja lähtötehoa, mutta tällä hetkellä aaltoputki on erittäin monimuotoinen sirun tasolla ja lähtösäteen kuvasuhde saavuttaa myös 100:1, vaativat monimutkaisen säteen muotoilujärjestelmän.
Olettaen, että materiaaliteknologiassa ja epitaksiaalisessa kasvuteknologiassa ei ole uutta läpimurtoa, tärkein tapa parantaa yhden puolijohdelasersirun lähtötehoa on lisätä sirun valoalueen nauhan leveyttä. Jos nauhan leveyttä kasvatetaan liian suureksi, on kuitenkin helppo tuottaa poikittaista korkealuokkaista värähtelyä ja filamenttivärähtelyä, mikä vähentää suuresti valontuoton tasaisuutta, eikä lähtöteho kasva suhteessa nauhan leveyteen, joten yksi siru on erittäin rajoitettu. Jotta lähtötehoa voidaan parantaa huomattavasti, otetaan käyttöön array-tekniikka. Tekniikka integroi useita laseryksiköitä samalle alustalle siten, että jokainen valoa lähettävä yksikkö on rivissä yksiulotteiseksi matriisiksi hitaan akselin suunnassa, kunhan optista eristystekniikkaa käytetään erottamaan jokainen valoa lähettävä yksikkö ryhmässä. , jotta ne eivät häiritse toisiaan muodostaen moniaukkoisen laserin, voit lisätä koko sirun lähtötehoa lisäämällä integroitujen valoa lähettävien yksiköiden määrää. Tämä puolijohdelaser-siru on puolijohdelaser-siru (LDA), joka tunnetaan myös puolijohdelaserpalkkina.