Barrunbe bertikaleko gainazal igorpenaren hastapenalaser erdieroalea(VCSEL)
Kanpoko barrunbe bertikaleko gainazal-igorpen laserrak 1990eko hamarkadaren erdialdean garatu ziren erdieroaleen ohiko laserren garapena jasan duen arazo nagusi bat gainditzeko: nola ekoitzi potentzia handiko laser irteerak habe kalitate handiko oinarrizko zeharkako moduan.
Kanpoko barrunbe bertikaleko gainazaleko laserrak (Vecsels), izenez ere ezagunakDisko erdieroaleen laserrak(SDL), laser familiako kide nahiko berriak dira. Igorpen-uhin-luzera diseina dezake erdieroaleen irabazi-erdian dagoen putzu kuantikoaren materialaren konposizioa eta lodiera aldatuz, eta barrunbe barruko maiztasunaren bikoizketarekin konbinatuta, ultramoretik infragorri urruneko uhin-luzera zabala estal dezake, potentzia handiko irteera lortuz, dibergentzia txikia mantenduz. Laser izpi simetriko angelu zirkularra. Laser erresonadorea irabazi-txiparen beheko DBR egituraz eta kanpoko irteerako akoplamendu ispiluaz osatuta dago. Kanpoko erresonatzaile-egitura berezi honek elementu optikoak barrunbean sartzea ahalbidetzen du maiztasuna bikoiztu, maiztasun-diferentzia eta modu-blokeatzea bezalako eragiketak egiteko, VECSEL aproposa bihurtuz.laser iturriaaplikazioetarako, biofotonika, espektroskopia,laser medikuntza, eta laser proiekzioa.
VC gainazal igortzen duen laser erdieroalearen erresonadorea eskualde aktiboa dagoen planoarekiko perpendikularra da, eta bere irteerako argia eskualde aktiboaren planoarekiko perpendikularra da, irudian ikusten den bezala.VCSELek abantaila bereziak ditu, txikia adibidez. tamaina, maiztasun handia, habearen kalitate ona, barrunbe handiaren gainazaleko kalte-atalasea eta ekoizpen prozesu nahiko sinplea. Errendimendu bikaina erakusten du laser pantailaren, komunikazio optikoaren eta erloju optikoaren aplikazioetan. Hala ere, VCsels-ek ezin dituzte watt-mailaren gainetik potentzia handiko laserrak lortu, beraz, ezin dira erabili potentzia-eskakizun handiak dituzten eremuetan.
VCSEL-en laser erresonadorea Bragg islatzaile banatuz (DBR) osatuta dago, material erdieroalearen geruza anitzeko egitura epitaxialez osatua, eskualde aktiboaren goiko eta beheko aldean, hau da, oso desberdina dena.laserraEEL-n ebaketa planoz osatutako erresonatzailea. VCSEL erresonatzaile optikoaren norabidea txiparen gainazaletik perpendikularra da, laser irteera ere txiparen gainazaletik perpendikularra da eta DBRaren bi aldeen isladatasuna EEL soluzio planoarena baino askoz handiagoa da.
VCSEL-en laser-erresonagailuaren luzera, oro har, mikra gutxikoa da, hau da, EEL-ren milimetro-erresonagailuarena baino askoz txikiagoa, eta barrunbean eremu optikoaren oszilazioarekin lortzen den norabide bakarreko irabazia txikia da. Oinarrizko zeharkako moduko irteera lor daitekeen arren, irteerako potentzia zenbait miliwatt baino ez da irits daiteke. VCSEL irteerako laser izpiaren ebakidura-profila zirkularra da, eta dibergentzia angelua ertz-igortzen duen laser izpiarena baino askoz txikiagoa da. VCSEL-en potentzia handiko irteera lortzeko, beharrezkoa da eskualde argitsua handitzea irabazi gehiago emateko, eta eskualde argitsua handitzeak irteerako laserra modu anitzeko irteera bihurtuko du. Aldi berean, zaila da uneko injekzio uniformea lortzea eskualde argitsu handi batean, eta uneko injekzio irregularrak hondakin-bero metaketa areagotu egingo du. Laburbilduz, VCSEL-ek oinarrizko moduko leku simetriko zirkularra atera dezake arrazoizko diseinu estrukturalaren bidez, baina Irteera-potentzia txikia da irteera modu bakarrean dagoenean. Hori dela eta, VCsel anitz sartu ohi dira irteera-moduan.
Argitalpenaren ordua: 2024-05-21