Вибір ідеального лазерного джерела: крайовий напівпровідниковий лазер. Частина друга

Вибір ІдеалуЛазерне джерело: Edge EmissionНапівпровідниковий лазерЧастина друга

4. Статус застосування напівпровідникових лазерів з крайовою емісією
Завдяки широкому діапазону довжин хвиль і високій потужності напівпровідникові лазери з крайовим випромінюванням успішно застосовуються в багатьох галузях, таких як автомобільна промисловість, оптичний зв’язок ілазерлікування. За даними Yole Developpement, всесвітньо відомого агентства з дослідження ринку, ринок лазерів від краю до випромінювання зросте до 7,4 мільярда доларів США у 2027 році, а річний темп зростання складе 13%. Це зростання й надалі відбуватиметься за рахунок оптичних комунікацій, таких як оптичні модулі, підсилювачі та програми 3D-сенсору для передачі даних і телекомунікацій. Для різних вимог застосування в галузі були розроблені різні схеми конструкції EEL, зокрема: напівпровідникові лазери Fabripero (FP), напівпровідникові лазери з розподіленим рефлектором Брегга (DBR), напівпровідникові лазери з зовнішнім резонатором (ECL), напівпровідникові лазери з розподіленим зворотним зв’язком (DFB лазер), квантові каскадні напівпровідникові лазери (QCL) і широкозонні лазерні діоди (BALD).

Зі зростанням попиту на оптичний зв’язок, програми 3D-зондування та інші сфери попит на напівпровідникові лазери також зростає. Крім того, напівпровідникові лазери з крайовим випромінюванням і напівпровідникові лазери з вертикальним резонатором, що випромінюють поверхню, також відіграють важливу роль у заповненні недоліків один одного в нових застосуваннях, таких як:
(1) У сфері оптичного зв’язку 1550 нм InGaAsP/InP Distributed Feedback ((лазер DFB) EEL і 1300 нм InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL зазвичай використовуються на відстанях передачі від 2 км до 40 км і швидкості передачі до 40 Гбіт/с, однак на відстанях передачі від 60 м до 300 м і нижчих швидкостях передачі домінують VCsels на основі 850 нм InGaAs і AlGaAs.
(2) Поверхнево-випромінювальні лазери з вертикальним резонатором мають такі переваги, як малий розмір і вузька довжина хвилі, тому вони широко використовуються на ринку споживчої електроніки, а переваги яскравості та потужності напівпровідникових лазерів з крайовим випромінюванням відкривають шлях для програм дистанційного зондування та висока потужність обробки.
(3) Як напівпровідникові лазери з крайовим випромінюванням, так і напівпровідникові лазери з вертикальним резонатором, що випромінюють поверхню, можна використовувати для лідарів короткого та середнього радіусу дії для досягнення конкретних застосувань, таких як виявлення сліпих зон і виїзд зі смуги руху.

5. Майбутній розвиток
Напівпровідниковий лазер з краєвим випромінюванням має такі переваги, як висока надійність, мініатюрність і висока щільність потужності світла, і має широкі перспективи застосування в оптичному зв’язку, liDAR, медицині та інших галузях. Однак, хоча процес виробництва напівпровідникових лазерів з крайовим випромінюванням є відносно зрілим, для задоволення зростаючого попиту промислових і споживчих ринків на напівпровідникові лазери з крайовим випромінюванням необхідно постійно оптимізувати технологію, процес, продуктивність та інші аспекти напівпровідникових лазерів з крайовим випромінюванням, включаючи: зменшення щільності дефектів усередині пластини; Скоротити технологічні процедури; Розробити нові технології для заміни традиційних процесів різання шліфувальних кругів і пластин, які схильні до появи дефектів; Оптимізуйте епітаксіальну структуру для підвищення ефективності лазера з краєвим випромінюванням; Зменшити витрати на виробництво тощо. Крім того, оскільки вихідне світло лазера, що випромінює край, знаходиться на бічній кромці напівпровідникового лазерного чіпа, важко досягти компактної упаковки чіпа, тому відповідний процес пакування все ще потребує далі прорвався.