Pambuka kanggo pancaran permukaan rongga vertikallaser semikonduktor(VCSEL)
Laser pemancar permukaan rongga njaba vertikal dikembangake ing pertengahan taun 1990-an kanggo ngatasi masalah utama sing ngganggu pangembangan laser semikonduktor tradisional: kepiye carane ngasilake output laser daya dhuwur kanthi kualitas sinar dhuwur ing mode transversal dhasar.
Laser pemancar permukaan rongga njaba vertikal (Vecsels), uga dikenal minangkalaser cakram semikonduktor(SDL), minangka anggota kulawarga laser sing relatif anyar. Iki bisa ngrancang dawa gelombang emisi kanthi ngganti komposisi materi lan kekandelan sumur kuantum ing medium gain semikonduktor, lan digabungake karo penggandaan frekuensi intracavity bisa nutupi rentang dawa gelombang sing amba saka ultraviolet nganti inframerah adoh, entuk output daya sing dhuwur nalika njaga sudut divergensi sing kurang. Resonator laser kasusun saka struktur DBR ngisor chip gain lan pangilon kopling output eksternal. Struktur resonator eksternal sing unik iki ngidini elemen optik dilebokake menyang rongga kanggo operasi kayata penggandaan frekuensi, beda frekuensi, lan penguncian mode, nggawe VECSEL minangka pilihan sing ideal.sumber laserkanggo aplikasi wiwit saka biofotonik, spektroskopi,obat laser, lan proyeksi laser.
Resonator laser semikonduktor pemancar permukaan VC tegak lurus karo bidang ing ngendi wilayah aktif dumunung, lan cahya output tegak lurus karo bidang wilayah aktif, kaya sing dituduhake ing gambar. VCSEL nduweni kaluwihan unik, kayata ukuran cilik, frekuensi dhuwur, kualitas sinar sing apik, ambang kerusakan permukaan rongga gedhe, lan proses produksi sing relatif prasaja. Iki nuduhake kinerja sing apik banget ing aplikasi tampilan laser, komunikasi optik lan jam optik. Nanging, VCsel ora bisa entuk laser daya dhuwur ing ndhuwur tingkat watt, mula ora bisa digunakake ing lapangan kanthi syarat daya dhuwur.
Resonator laser VCSEL kasusun saka reflektor Bragg sing didistribusikake (DBR) sing kasusun saka struktur epitaksial multi-lapisan saka bahan semikonduktor ing sisih ndhuwur lan ngisor wilayah aktif, sing beda banget karolaserresonator kasusun saka bidang belahan ing EEL. Arah resonator optik VCSEL tegak lurus karo permukaan chip, output laser uga tegak lurus karo permukaan chip, lan reflektivitas loro-lorone DBR luwih dhuwur tinimbang bidang solusi EEL.
Dawane resonator laser VCSEL umume sawetara mikron, sing luwih cilik tinimbang resonator milimeter EEL, lan gain siji arah sing dipikolehi saka osilasi medan optik ing rongga kasebut kurang. Sanajan output mode transversal dhasar bisa digayuh, daya output mung bisa tekan sawetara miliwatt. Profil penampang sinar laser output VCSEL bunder, lan sudut divergensi luwih cilik tinimbang sinar laser sing ngetokake pinggiran. Kanggo entuk output daya VCSEL sing dhuwur, perlu nambah wilayah sing padhang kanggo menehi gain luwih akeh, lan paningkatan wilayah sing padhang bakal nyebabake laser output dadi output multi-mode. Ing wektu sing padha, angel entuk injeksi arus seragam ing wilayah sing padhang gedhe, lan injeksi arus sing ora rata bakal nambah akumulasi panas sampah. Cekakipun, VCSEL bisa ngasilake titik simetris bunder mode dhasar liwat desain struktural sing cukup, nanging daya output kurang nalika output mode tunggal. Mulane, pirang-pirang VCsel asring digabungake menyang mode output.
Wektu kiriman: 21 Mei 2024