ወደ አቀባዊ አቅልጠው ወለል አመንጪ ሴሚኮንዳክተር ሌዘር (VCSEL) መግቢያ

ወደ አቀባዊ አቅልጠው ወለል የሚፈነጥቅ መግቢያሴሚኮንዳክተር ሌዘር(VCSEL)
የባህላዊ ሴሚኮንዳክተር ሌዘር እድገትን ያስጨነቀውን ቁልፍ ችግር ለመቅረፍ በ1990ዎቹ አጋማሽ ላይ ቀጥ ያለ ውጫዊ ክፍተት ወለል አመንጪ ሌዘር ተዘጋጅቷል፡ ከፍተኛ ኃይል ያለው የጨረር ውፅዓት በመሠረታዊ transverse ሁነታ እንዴት እንደሚፈጠር።
ቀጥ ያለ ውጫዊ ክፍተት ወለል-አመንጪ ሌዘር (ቬሴልስ) በመባልም ይታወቃልሴሚኮንዳክተር ዲስክ ሌዘር(ኤስዲኤል)፣ በአንጻራዊ ሁኔታ አዲስ የሌዘር ቤተሰብ አባል ናቸው። በሴሚኮንዳክተር ትርፍ መካከለኛ ውስጥ የኳንተም ንጥረ ነገርን እና ውፍረትን በጥሩ ሁኔታ በመቀየር የልቀቱን የሞገድ ርዝመት መንደፍ ይችላል ፣ እና ከ intracavity ድግግሞሽ በእጥፍ ጋር ተዳምሮ ከአልትራቫዮሌት እስከ ሩቅ ኢንፍራሬድ ሰፊ የሞገድ ርዝመት ሊሸፍን ይችላል ፣ ይህም ዝቅተኛ ልዩነትን ጠብቆ ከፍተኛ ኃይልን ያስገኛል ። አንግል ክብ ሲሜትሪክ ሌዘር ጨረር። የሌዘር ሬዞናተር ከግኝት ቺፕ እና ውጫዊ የውጤት ማያያዣ መስታወት የታችኛው የዲቢአር መዋቅር ነው። ይህ ልዩ ውጫዊ ሬዞናተር መዋቅር የኦፕቲካል ኤለመንቶችን ወደ ጉድጓዱ ውስጥ እንዲገቡ እንደ ድግግሞሽ እጥፍ፣ የድግግሞሽ ልዩነት እና ሁነታን ለመቆለፍ ያስችላል፣ ይህም VECSELን ተመራጭ ያደርገዋል።የሌዘር ምንጭከባዮፎቶኒክ ፣ ስፔክትሮስኮፒ ፣ሌዘር መድሃኒት, እና የሌዘር ትንበያ.
የቪሲ ወለል አመንጪ ሴሚኮንዳክተር ሌዘር ሬዞናተር ንቁው ክልል በሚገኝበት አውሮፕላኑ ላይ ሲሆን የውጤት መብራቱ በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው ከነቃ ክልል አውሮፕላን ጋር ተመሳሳይ ነው።VCSEL እንደ ትንሽ ለየት ያሉ ጥቅሞች አሉት። መጠን፣ ከፍተኛ ድግግሞሽ፣ ጥሩ የጨረር ጥራት፣ ትልቅ የአቅልጠው ወለል መጎዳት ገደብ፣ እና በአንጻራዊነት ቀላል የምርት ሂደት። በሌዘር ማሳያ ፣ በጨረር ግንኙነት እና በጨረር ሰዓት አፕሊኬሽኖች ውስጥ እጅግ በጣም ጥሩ አፈፃፀም ያሳያል ። ሆኖም VCsels ከዋት ደረጃ በላይ ከፍተኛ ኃይል ያላቸውን ሌዘር ማግኘት ስለማይችሉ ከፍተኛ የኃይል ፍላጎት ባለባቸው መስኮች መጠቀም አይችሉም።

የ VCSEL ያለው የሌዘር resonator በጣም የተለየ ንቁ ክልል ላይኛው እና የታችኛው ጎኖች በሁለቱም ላይ ሴሚኮንዳክተር ቁሳዊ ባለብዙ-ንብርብር epitaxial መዋቅር የተከፋፈለ Bragg አንጸባራቂ (DBR) ያቀፈ ነው.ሌዘርEEL ውስጥ cleavage አውሮፕላን ያቀፈ resonator. የ VCSEL ኦፕቲካል ሬዞናተር አቅጣጫ በቺፕ ወለል ላይ ቀጥ ያለ ነው ፣ የሌዘር ውፅዓት እንዲሁ ከቺፕ ወለል ጋር ተመሳሳይ ነው ፣ እና የ DBR የሁለቱም ወገኖች አንፀባራቂነት ከ EEL መፍትሄ አውሮፕላን የበለጠ ከፍ ያለ ነው።
የ VCSEL የሌዘር ሬዞናተር ርዝመት በአጠቃላይ ጥቂት ማይክሮን ነው, ይህም ከ EEL ሚሊሜትር ሬዞናተር በጣም ያነሰ ነው, እና በጉድጓዱ ውስጥ ባለው የጨረር መስክ ማወዛወዝ የተገኘው የአንድ-መንገድ ትርፍ ዝቅተኛ ነው. ምንም እንኳን መሠረታዊው ተሻጋሪ ሁነታ ውጤት ሊገኝ ቢችልም, የውጤት ኃይል ብዙ ሚሊዋት ብቻ ሊደርስ ይችላል. የVCSEL ውፅዓት ሌዘር ጨረር የመስቀለኛ ክፍል መገለጫ ክብ ነው፣ እና የመለያየት አንግል ከጫፍ ከሚወጣው ሌዘር ጨረር በጣም ያነሰ ነው። የ VCSEL ከፍተኛ የኃይል ውፅዓት ለማግኘት ፣ የበለጠ ጥቅም ለማግኘት የብርሃን ክልልን መጨመር አስፈላጊ ነው ፣ እና የብርሃን ክልል መጨመር የውጤት ሌዘር ባለብዙ ሞድ ውፅዓት እንዲሆን ያደርገዋል። በተመሳሳይ ጊዜ, በአንድ ትልቅ ብርሃን ክልል ውስጥ አንድ ወጥ የሆነ የአሁኑ መርፌ ለማሳካት አስቸጋሪ ነው, እና ያልተስተካከለ የአሁኑ መርፌ ቆሻሻ ሙቀት ክምችት ያባብሰዋል ነው.በአጭሩ, VCSEL ምክንያታዊ መዋቅራዊ ንድፍ በኩል መሠረታዊ ሁነታ ክብ ሲምሜትራዊ ቦታ ማውጣት ይችላሉ, ነገር ግን የውጤት ኃይል ዝቅተኛ ሲሆን ውጤቱ ነጠላ ሁነታ ነው.ስለዚህ, ብዙ VCsels ብዙውን ጊዜ በውጤት ሁነታ ውስጥ ይዋሃዳሉ.