Вступ до лазера з краєвим випромінюванням (EEL)

Вступ до лазера з краєвим випромінюванням (EEL)
Для того, щоб отримати вихід потужного напівпровідникового лазера, сучасна технологія передбачає використання структури крайового випромінювання. Резонатор напівпровідникового лазера з крайовим випромінюванням складається з природної поверхні дисоціації напівпровідникового кристала, а вихідний промінь випромінюється з переднього кінця лазера. Напівпровідниковий лазер з крайовим випромінюванням може досягати високої вихідної потужності, але його вихідна пляма еліптична, якість променя низька, і форму променя потрібно змінити за допомогою системи формування променя.
На наступній діаграмі показано структуру напівпровідникового лазера з крайовим випромінюванням. Оптична порожнина EEL розташована паралельно поверхні напівпровідникового чіпа та випромінює лазер на краю напівпровідникового чіпа, який може реалізовувати вихід лазера з високою потужністю, високою швидкістю та низьким рівнем шуму. Однак вихідний промінь лазера за допомогою EEL зазвичай має асиметричний поперечний переріз променя та велику кутову розбіжність, а ефективність зв’язку з волокном або іншими оптичними компонентами низька.

Збільшення вихідної потужності EEL обмежується накопиченням відпрацьованого тепла в активній області та оптичним пошкодженням поверхні напівпровідника. Збільшуючи площу хвилеводу, щоб зменшити накопичення відпрацьованого тепла в активній області, щоб покращити розсіювання тепла, збільшуючи площу світлового виходу, щоб зменшити щільність оптичної потужності променя, щоб уникнути оптичного пошкодження, вихідна потужність до кількох сотень міліват може бути досягнуто в структурі хвилеводу з однією поперечною модою.
Для 100-міліметрового хвилеводу один лазер із краєвим випромінюванням може досягти десятків ват вихідної потужності, але в цей час хвилевід дуже багатомодовий на площині чіпа, а співвідношення сторін вихідного променя також досягає 100:1, потребують складної системи формування променя.
Виходячи з того, що немає нового прориву в технології матеріалів і технології епітаксійного росту, основним способом покращення вихідної потужності одного напівпровідникового лазерного чіпа є збільшення ширини смуги світлової області чіпа. Однак занадто високе збільшення ширини смуги може легко викликати поперечні коливання високого порядку та ниткоподібні коливання, що значно зменшить рівномірність випромінювання світла, а вихідна потужність не збільшується пропорційно ширині смуги, тому вихідна потужність один чіп надзвичайно обмежений. Щоб значно підвищити вихідну потужність, з’являється масивна технологія. Технологія об’єднує кілька лазерних блоків на одній підкладці, так що кожен світловипромінювальний блок вибудовується як одновимірний масив у повільному напрямку осі, якщо технологія оптичної ізоляції використовується для розділення кожного світловипромінюючого блоку в масиві. Щоб вони не заважали один одному, утворюючи багатоапертурну генерацію, ви можете збільшити вихідну потужність усього чіпа, збільшивши кількість вбудованих світловипромінювальних блоків. Цей напівпровідниковий лазерний чіп є мікросхемою напівпровідникової лазерної матриці (LDA), також відомою як напівпровідникова лазерна пластина.