Úvod do vertikálneho povrchu dutinypolovodičový laser(Vcsel)
Vertikálne vonkajšie lasery emitujúce povrchové dutiny boli vyvinuté v polovici 90. rokov 20. storočia, aby sa prekonal kľúčový problém, ktorý trápil vývoj tradičných polovodičových laserov: ako produkovať vysoko výkonné laserové výstupy s vysokou kvalitou lúča v základnom priečnom režime.
Vertikálne vonkajšie lasery emitujúce povrchové dutiny (vecsels), známe tiež akopolovodičové lasery(SDL), sú relatívne novým členom laserovej rodiny. Dokáže navrhnúť emisnú vlnovú dĺžku zmenou zloženia materiálu a hrúbkou kvantovej studne v médiu so ziskom polovodiča a v kombinácii s zdvojnásobením frekvencie intrakavity môže pokryť rozsah širokého vlnového dĺžky od ultrafialového poľa až po ďaleko infračervené výsledky, pričom dosiahnutie vysokého výkonu pri udržiavaní nízkej divergenčnej kruhovej symetrickej symetrickej symetrickej laserovej lúči. Laserový rezonátor sa skladá zo spodnej štruktúry DBR štiepky a vonkajšieho výstupného spojovacieho zrkadla. Táto jedinečná štruktúra externého rezonátora umožňuje vloženie optických prvkov do dutiny pre operácie, ako je zdvojnásobenie frekvencie, frekvenčný rozdiel a režimové loptičky, vďaka čomu je vecsel ideálnylaserový zdrojpre aplikácie od biofotoniky, spektroskopie,laserový lieka laserová projekcia.
Rezonátor polovodičového lasera emitovania VC-povrchu je kolmá na rovinu, kde sa nachádza aktívna oblasť, a jej výstupné svetlo je kolmé na rovinu aktívnej oblasti, ako je znázornené na obrázku.VCSEL, má jedinečné výhody, ako je napríklad malá veľkosť, vysoká frekvencia, veľká frekvenčná kvalita lúča, prahová prahová prahová hodnota povrchového poškodenia dutiny a relatívne jednoduchý produkčný proces. Vykazuje vynikajúci výkon v aplikáciách laserového displeja, optickej komunikácie a optických hodín. VCSELS však nemôžu získať vysoko výkonné lasery nad úrovňou Watt, takže ich nemožno použiť v poliach s vysokými požiadavkami na energiu.
Laserový rezonátor VCSEL sa skladá z distribuovaného Bragg reflektora (DBR) zloženého z viacvrstvovej epitaxnej štruktúry polovodičového materiálu na hornej aj dolnej stranálaserrezonátor zložený z štiepnej roviny v úhore. Smer optického rezonátora VCSEL je kolmá na povrch čipu, laserový výstup je tiež kolmá na povrch čipu a odrazivosť oboch strán DBR je oveľa vyššia ako v prípade roviny roztoku EEL.
Dĺžka laserového rezonátora VCSEL je všeobecne niekoľko mikrónov, ktoré sú oveľa menšie ako dĺžka milimetra rezonátora EEL, a jednosmerný zisk získaný optickým osciláciou poľa v dutine je nízky. Aj keď je možné dosiahnuť základný výstup priečneho režimu, výstupný výkon môže dosiahnuť iba niekoľko miliwattov. Profil prierezu výstupného laserového lúča VCSEL je kruhový a uhol divergencie je oveľa menší ako profil laserového lúča emitujúcich na okraji. Na dosiahnutie vysokého výkonu VCSEL je potrebné zvýšiť svetelnú oblasť, aby sa zabezpečilo väčší zisk, a zvýšenie svetelnej oblasti spôsobí, aby sa výstupný laser stal výstupom viacerých režimov. Zároveň je ťažké dosiahnuť rovnomerné vstrekovanie prúdu vo veľkej svetelnej oblasti a nerovnomerné vstrekovanie prúdu zhorší akumuláciu tepla odpadu. V krátkom čase môže VCSEL výstupný výstupný režim kruhového režimu kruhového režimu primerane integrovaným do výstupného režimu nízky, ale výstupný výkon je nízky, keď je výstup nízky.
Čas príspevku: máj-21-2024