Enkonduko al vertikala kava surfaco elsendadosemikonduktaĵa lasero(VCSEL)
Vertikalaj eksteraj kavaj surfac-elsendantaj laseroj estis evoluigitaj en la mez-1990-aj jaroj por venki ŝlosilan problemon kiu turmentis la evoluon de tradiciaj semikonduktaĵlaseroj: kiel produkti alt-motorajn laserproduktaĵojn kun alta radiokvalito en fundamenta transversa reĝimo.
Vertikalaj eksteraj kavaj surfac-elsendantaj laseroj (Vecsels), ankaŭ konataj kielsemikonduktaĵaj disklaseroj(SDL), estas relative nova membro de la laserfamilio. Ĝi povas desegni la elsendolongon ŝanĝante la materialan konsiston kaj dikecon de la kvantuma puto en la duonkondukta gajnomezo, kaj kombinita kun intrakava frekvenca duobligo povas kovri larĝan ondolongan gamon de ultraviola ĝis malproksima infraruĝo, atingante altan potencoproduktadon konservante malaltan diverĝon. Angulo cirkla simetria lasera radio. La laserresonatoro estas kunmetita de la malsupra DBR-strukturo de la gajnoblato kaj la ekstera produktaĵkunliga spegulo. Ĉi tiu unika ekstera resonatorstrukturo permesas al optikaj elementoj esti enigitaj en la kavon por operacioj kiel ekzemple frekvencduobligo, frekvencdiferenco kaj reĝimŝlosado, igante VECSEL ideala.laserfontopor aplikoj intervalantaj de biofotoniko, spektroskopio,lasera medicino, kaj lasera projekcio.
La resonatoro de la VC-surfaca elsendanta duonkondukta lasero estas perpendikulara al la aviadilo kie la aktiva regiono situas, kaj ĝia eliga lumo estas perpendikulara al la ebeno de la aktiva regiono, kiel montrite en la figuro.VCSEL havas unikajn avantaĝojn, kiel malgranda. grandeco, altfrekvenco, bona trabo-kvalito, granda kava surfaca damaĝa sojlo, kaj relative simpla produktada procezo. Ĝi montras bonegan agadon en la aplikoj de lasera ekrano, optika komunikado kaj optika horloĝo. Tamen, VCsels ne povas akiri alt-motorajn laserojn super la vatnivelo, tiel ke ili ne povas esti uzitaj en kampoj kun altaj potencpostuloj.
La laserresonatoro de VCSEL estas kunmetita de distribuita Bragg-reflektoro (DBR) kunmetita de plurtavola epitaksa strukturo de duonkondukta materialo sur kaj la supraj kaj malsupraj flankoj de la aktiva regiono, kiu estas tre diferenca de lalaseroresonatoro kunmetita de fenda ebeno en EEL. La direkto de la optika resonator VCSEL estas perpendikulara al la pecetsurfaco, la laserproduktado ankaŭ estas perpendikulara al la pecetsurfaco, kaj la reflektiveco de ambaŭ flankoj de la DBR estas multe pli alta ol tiu de la EEL-solvaviadilo.
La longo de la laserresonatoro de VCSEL estas ĝenerale kelkaj mikronoj, kio estas multe pli malgranda ol tiu de la milimetra resonator de EEL, kaj la unudirekta gajno akirita per la optika kampa oscilado en la kavaĵo estas malalta. Kvankam la fundamenta transversa reĝima eligo povas esti atingita, la produktaĵpotenco povas nur atingi plurajn milivatojn. La sekca profilo de la eliga lasera radio de VCSEL estas cirkla, kaj la diverĝa Angulo estas multe pli malgranda ol tiu de la rando-elsenda lasera radio. Por atingi altan potencon de VCSEL, necesas pliigi la helan regionon por provizi pli da gajno, kaj la pliiĝo de la hela regiono kaŭzos, ke la eliga lasero fariĝos plur-reĝima eligo. Samtempe, estas malfacile atingi unuforman nunan injekton en granda hela regiono, kaj la neegala nuna injekto pligravigos malŝparitan varmon amasiĝon. Mallonge, la VCSEL povas eligi la bazan reĝimon cirklan simetrian punkton per racia struktura dezajno, sed la eligo-potenco estas malalta kiam la eligo estas unuopa reĝimo. Sekve, multoblaj VCsels ofte estas integritaj en la eligreĝimon.
Afiŝtempo: majo-21-2024