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 ቁስን ይዘት እና ውፍረት በጥሩ ሁኔታ በመቀየር የልቀት ሞገድ ርዝመቱን መንደፍ ይችላል ፣ እና ከ intracavity ድግግሞሽ በእጥፍ ጋር ተዳምሮ ከአልትራቫዮሌት እስከ ሩቅ ኢንፍራሬድ ሰፊ የሞገድ ርዝመት ሊሸፍን ይችላል ፣ ይህም ዝቅተኛ ልዩነት ያለው አንግል ክብ ሲምትሪክ የሌዘር ጨረር በመጠበቅ ከፍተኛ የኃይል ውፅዓት ነው። 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.
የ VC-ገጽታ አመንጪ ሴሚኮንዳክተር ሌዘር ያለው resonator ንቁ ክልል የሚገኝበት አውሮፕላኑ ጋር perpendicular ነው, እና በውስጡ ውፅዓት ብርሃን ወደ ገባሪ ክልል አውሮፕላን, perpendicular ነው, በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው.VCSEL እንደ ትንሽ መጠን, ከፍተኛ ድግግሞሽ, ጥሩ ጨረር ጥራት, ትልቅ አቅልጠው ወለል ጉዳት ደፍ, እና በአንጻራዊነት ቀላል የምርት ሂደት እንደ ልዩ ጥቅሞች አሉት. 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 የሃይል ውፅዓት ለማግኘት፣ የበለጠ ጥቅም ለማግኘት የብርሃን ክልልን መጨመር አስፈላጊ ነው፣ እና የብርሃን ክልል መጨመር የውጤት ሌዘር ባለብዙ ሞድ ውፅዓት እንዲሆን ያደርገዋል። በተመሳሳይ ጊዜ, አንድ ትልቅ ብርሃን ክልል ውስጥ አንድ ወጥ የአሁኑ መርፌ ለማሳካት አስቸጋሪ ነው, እና ያልተስተካከለ የአሁኑ መርፌ ቆሻሻ ሙቀት ክምችት ያባብሰዋል ነው.በአጭሩ, VCSEL ምክንያታዊ መዋቅራዊ ንድፍ በኩል መሠረታዊ ሁነታ ክብ ሲምሜትሪክ ቦታ ማውጣት ይችላሉ, ነገር ግን ውጽዓት ነጠላ ሁነታ ነው ጊዜ የውጤት ኃይል ዝቅተኛ ነው.ስለዚህ, በርካታ VCsels ብዙውን ጊዜ የውጽአት ሁነታ ውስጥ ይዋሃዳሉ.