Вибір ідеального лазерного джерела: напівпровідниковий лазер з торцевим випромінюванням, частина друга

Вибір ідеалуДжерело лазераКрайове випромінюванняНапівпровідниковий лазерЧастина друга

4. Стан застосування напівпровідникових лазерів з торцевим випромінюванням
Завдяки широкому діапазону довжин хвиль та високій потужності, напівпровідникові лазери з торцевим випромінюванням успішно застосовуються в багатьох галузях, таких як автомобілебудування, оптичний зв'язок та...лазермедичне лікування. За даними Yole Developpement, всесвітньо відомого агентства маркетингових досліджень, ринок лазерів з випромінюванням від краю до випромінювання зросте до 7,4 мільярда доларів у 2027 році, зі сукупним річним темпом зростання 13%. Це зростання продовжуватиме бути зумовлене оптичним зв'язком, таким як оптичні модулі, підсилювачі та 3D-сенсори для передачі даних та телекомунікацій. Для різних вимог застосування в галузі було розроблено різні схеми проектування структури EEL, включаючи: напівпровідникові лазери Fabripero (FP), напівпровідникові лазери з розподіленим брэгівським відбивачем (DBR), напівпровідникові лазери з лазером із зовнішнім резонатором (ECL), напівпровідникові лазери з розподіленим зворотним зв'язком (DFB-лазер), квантові каскадні напівпровідникові лазери (ККЛ) та лазерні діоди широкого випромінювання (БАЛД).

Зі зростанням попиту на оптичний зв'язок, застосування 3D-зондування та інші галузі, зростає також попит на напівпровідникові лазери. Крім того, напівпровідникові лазери з торцевим випромінюванням та напівпровідникові лазери з вертикальним резонатором з поверхневим випромінюванням також відіграють певну роль у заповненні недоліків один одного в нових застосуваннях, таких як:
(1) У галузі оптичного зв'язку розподілений зворотний зв'язок (DFB-лазер) InGaAsP/InP EEL з довжиною хвилі 1550 нм та пероелектронний лазер Фабрі з довжиною хвилі 1300 нм InGaAsP/InGaP. Однак, на відстанях передачі від 60 м до 300 м та нижчих швидкостях передачі, домінують VCsel на основі InGaAs та AlGaAs з довжиною хвилі 850 нм.
(2) Вертикальні резонаторні лазери з поверхневим випромінюванням мають переваги малого розміру та вузької довжини хвилі, тому вони широко використовуються на ринку побутової електроніки, а переваги яскравості та потужності напівпровідникових лазерів з торцевим випромінюванням відкривають шлях для застосувань дистанційного зондування та високопотужної обробки.
(3) Як напівпровідникові лазери з торцевим випромінюванням, так і напівпровідникові лазери з вертикальним резонатором з поверхневим випромінюванням можуть використовуватися для лідарної томографії короткого та середнього радіусу дії для досягнення конкретних цілей, таких як виявлення сліпих зон та виїзд зі смуги руху.

5. Майбутній розвиток
Напівпровідниковий лазер з торцевим випромінюванням має переваги високої надійності, мініатюризації та високої щільності світлової потужності, а також широкі перспективи застосування в оптичному зв'язку, лідарі, медицині та інших галузях. Однак, хоча процес виробництва напівпровідникових лазерів з торцевим випромінюванням є відносно зрілим, для задоволення зростаючого попиту промислового та споживчого ринків на напівпровідникові лазери з торцевим випромінюванням необхідно постійно оптимізувати технологію, процес, продуктивність та інші аспекти напівпровідникових лазерів з торцевим випромінюванням, включаючи: зменшення щільності дефектів всередині пластини; скорочення технологічних процедур; розробку нових технологій для заміни традиційних процесів різання пластин шліфувальними кругами та лезами, які схильні до появи дефектів; оптимізацію епітаксіальної структури для підвищення ефективності лазера з торцевим випромінюванням; зниження виробничих витрат тощо. Крім того, оскільки вихідне світло лазера з торцевим випромінюванням знаходиться на бічному краю напівпровідникового лазерного чіпа, важко досягти малого розміру упаковки чіпа, тому відповідний процес упаковки все ще потребує подальшого вдосконалення.