Voľba ideáluLaserový zdroj: Hranové emisiePolovodičový laserDruhá časť
4. Stav aplikácie polovodičových laserov s okrajovou emisiou
Vďaka širokému rozsahu vlnových dĺžok a vysokému výkonu sa polovodičové lasery s okrajovým vyžarovaním úspešne používajú v mnohých oblastiach, ako je automobilový priemysel, optická komunikácia a...laserlekárske ošetrenie. Podľa Yole Developpement, medzinárodne uznávanej agentúry pre prieskum trhu, trh s lasermi s edge-to-emit efektom vzrastie v roku 2027 na 7,4 miliardy dolárov s ročnou mierou rastu 13 %. Tento rast bude naďalej poháňaný optickou komunikáciou, ako sú optické moduly, zosilňovače a 3D snímacie aplikácie pre dátovú komunikáciu a telekomunikácie. Pre rôzne aplikačné požiadavky boli v tomto odvetví vyvinuté rôzne schémy návrhu štruktúry EEL, vrátane: polovodičových laserov Fabripero (FP), polovodičových laserov s distribuovaným Braggovým reflektorom (DBR), polovodičových laserov s externou dutinou (ECL), polovodičových laserov s distribuovanou spätnou väzbou (DFB laser), kvantové kaskádové polovodičové lasery (QCL) a laserové diódy so širokou oblasťou (BALD).
S rastúcim dopytom po optickej komunikácii, 3D snímacích aplikáciách a ďalších oblastiach rastie aj dopyt po polovodičových laseroch. Okrem toho, polovodičové lasery s okrajovým vyžarovaním a polovodičové lasery s vertikálnym povrchovým vyžarovaním zohrávajú úlohu pri vzájomnom vypĺňaní nedostatkov v nových aplikáciách, ako napríklad:
(1) V oblasti optických komunikácií sa pri prenosových vzdialenostiach 2 km až 40 km a prenosových rýchlostiach až 40 Gbps bežne používajú laserové lúče s distribuovanou spätnou väzbou (DFB laser) InGaAsP/InP EEL s vlnovou dĺžkou 1550 nm a Fabryho perorálnou vrstvou InGaAsP/InGaP s vlnovou dĺžkou 1300 nm. Pri prenosových vzdialenostiach 60 m až 300 m a nižších prenosových rýchlostiach sú však dominantné VCsely založené na 850 nm InGaAs a AlGaAs.
(2) Vertikálne dutinové lasery s povrchovým vyžarovaním majú výhody malej veľkosti a úzkej vlnovej dĺžky, takže sa široko používajú na trhu so spotrebnou elektronikou a výhody jasu a výkonu polovodičových laserov s okrajovým vyžarovaním otvárajú cestu pre aplikácie diaľkového prieskumu Zeme a vysokovýkonné spracovanie.
(3) Na dosiahnutie špecifických aplikácií, ako je detekcia mŕtveho uhla a vybočenia z jazdného pruhu, sa môžu použiť polovodičové lasery s okrajovým vyžarovaním aj polovodičové lasery s vertikálnym povrchovým vyžarovaním.
5. Budúci vývoj
Polovodičový laser s hranou vyžarujúcim žiarením má výhody vysokej spoľahlivosti, miniaturizácie a vysokej hustoty svetelného výkonu a má široké uplatnenie v optickej komunikácii, liDAR, medicíne a iných oblastiach. Hoci je výrobný proces polovodičových laserov s hranou vyžarujúcim žiarením relatívne vyspelý, na uspokojenie rastúceho dopytu priemyselných a spotrebiteľských trhov po polovodičových laseroch s hranou vyžarujúcich žiarenie je potrebné neustále optimalizovať technológiu, proces, výkon a ďalšie aspekty polovodičových laserov s hranou vyžarujúcich žiarenie vrátane: zníženia hustoty defektov vo vnútri doštičky; skrátenia procesných postupov; vývoja nových technológií, ktoré nahradia tradičné procesy rezania doštičiek brúsnym kotúčom a čepeľou, ktoré sú náchylné na zavádzanie defektov; optimalizácie epitaxnej štruktúry s cieľom zlepšiť účinnosť lasera s hranou vyžarujúceho žiarenie; zníženia výrobných nákladov atď. Okrem toho, pretože výstupné svetlo laseru s hranou vyžarujúceho žiarenie je na bočnom okraji polovodičového laserového čipu, je ťažké dosiahnuť malé rozmery balenia čipov, takže súvisiaci proces balenia je ešte potrebné ďalej prepracovať.
Čas uverejnenia: 22. januára 2024