Интихоби манбаи идеалии лазерӣ: лазерии нимноқилҳои канори қисми якум

Интихоби идеалманбаи лазер: лазерии нимноқилҳои канори
1. Муқаддима
Лазери нимноқилмикросхемаҳои аз рӯи равандҳои гуногуни истеҳсолии резонаторҳо ба микросхемаҳои лазерии лазерӣ (EEL) ва чуқурии амудии микросхемаҳои лазерӣ (VCSEL) тақсим карда мешаванд ва фарқиятҳои сохтории мушаххаси онҳо дар расми 1 нишон дода шудаанд. Дар муқоиса бо сатҳи холигии амудии лазерӣ, канори таҳияи технологияи лазерии нимноқилӣ баркамолтар аст, бо доираи васеи мавҷҳо, баланд астэлектро-оптикйсамаранокии табдилдиҳӣ, қудрати калон ва бартариҳои дигар, хеле мувофиқ барои коркарди лазерӣ, алоқаи оптикӣ ва дигар соҳаҳо. Дар айни замон, лазерҳои нимноқилҳои канорӣ қисми муҳими саноати оптоэлектроника мебошанд ва татбиқи онҳо саноат, телекоммуникатсия, илм, истеъмолӣ, ҳарбӣ ва аэрокосмосиро фаро гирифтааст. Бо рушд ва пешрафти технология, қудрат, эътимоднокӣ ва самаранокии табдилдиҳии энергияи лазерҳои нимноқилҳои канорӣ хеле беҳтар шуданд ва дурнамои татбиқи онҳо торафт васеътар мешавад.
Минбаъд, ман шуморо роҳнамоӣ хоҳам кард, ки ҷолибияти беҳамтои паҳлӯро қадр кунедлазерҳои нимноқил.

Тасвири 1 (чап) дар паҳлӯи лазерии нимноқилӣ ва (рост) сатҳи холигии амудӣ, диаграммаи сохтори лазерӣ

2. Принсипи кори нимноқилҳои партовҳои канорӣлазер
Сохтори лазерии нимноқилҳои канорӣ метавонад ба се қисмати зерин тақсим карда шавад: минтақаи фаъоли нимноқил, манбаи насос ва резонатори оптикӣ. Фарқи аз резонаторҳои лазерҳои сатҳи амудии холигии амудӣ (ки аз оинаҳои боло ва поёнии Брегг иборатанд), резонаторҳои дастгоҳҳои лазерии нимноқилҳои канорӣ асосан аз плёнкаҳои оптикии ҳарду тараф иборатанд. Сохтори маъмулии дастгоҳи EEL ва сохтори резонатор дар расми 2 нишон дода шудааст. Фотон дар дастгоҳи лазерии нимноқилӣ бо интихоби режим дар резонатор тақвият дода мешавад ва лазер дар самти параллел ба сатҳи субстрат ташкил карда мешавад. Дастгоҳҳои лазерии нимноқилҳои канорӣ дорои доираи васеи дарозии мавҷҳои корӣ доранд ва барои бисёр барномаҳои амалӣ мувофиқанд, аз ин рӯ онҳо ба яке аз манбаъҳои беҳтарини лазер табдил меёбанд.

Индексҳои баҳодиҳии самаранокии лазерҳои нимноқилҳои канорӣ низ бо дигар лазерҳои нимноқилӣ мувофиқанд, аз ҷумла: (1) дарозии мавҷҳои лазерии лазерӣ; (2) Љараёни њадди Ith, яъне љараёне, ки дар он диод лазер ба тавлиди ларзиши лазер сар мекунад; (3) Ҷараёни кории Iop, яъне ҷараёни ҳаракаткунанда вақте ки диоди лазерӣ ба қудрати баромади номиналӣ мерасад, ин параметр ба тарҳрезӣ ва модуляцияи схемаи диски лазерӣ истифода мешавад; (4) Самаранокии нишеби; (5) Кунҷи тафовути амудӣ θ⊥; (6) Кунчи дивергенсияи уфуки θ∥; (7) Имтиҳони ҷорӣ, яъне андозаи ҷории чипи лазерии нимноқилро дар қудрати баромади номиналӣ назорат кунед.

3. Пешрафти тадқиқоти лазерҳои нимноқилӣ, ки дар асоси GaAs ва GaN асос ёфтааст
Лазери нимноқилӣ дар асоси маводи нимноқили GaAs яке аз технологияҳои баркамолтарин лазерии нимноқилӣ мебошад. Дар айни замон, лазерҳои нимноқилҳои канори паҳнкунандаи бандҳои наздики инфрасурх (760-1060 нм) дар асоси GAAS дар тиҷорат васеъ истифода мешаванд. Ҳамчун маводи насли сеюми нимноқил пас аз Si ва GaAs, GaN аз сабаби хосиятҳои аълои физикӣ ва химиявии худ дар таҳқиқоти илмӣ ва саноатӣ ба таври васеъ нигаронида шудааст. Бо таҳияи дастгоҳҳои оптоэлектроникии GAN ва кӯшишҳои тадқиқотчиён, диодҳои рӯшноӣ ва лазерҳои канорӣ дар асоси GAN саноатӣ карда шуданд.