Pengantar laser semikonduktor pemancar permukaan rongga vertikal (VCSEL)

Pambuka kanggo pemancar lumahing rongga vertikallaser semikonduktor(VCSEL)
Laser pemancar lumahing rongga eksternal vertikal dikembangake ing pertengahan 1990-an kanggo ngatasi masalah utama sing nyebabake pangembangan laser semikonduktor tradisional: carane ngasilake output laser daya dhuwur kanthi kualitas sinar dhuwur ing mode transversal dhasar.
Vertikal rongga njaba lumahing-emitting laser (Vecsels), uga dikenal minangkalaser disk semikonduktor(SDL), iku anggota relatif anyar saka kulawarga laser. Bisa ngrancang dawa gelombang emisi kanthi ngganti komposisi materi lan kekandelan sumur kuantum ing medium gain semikonduktor, lan digabungake karo dobel frekuensi intracavity bisa nutupi sawetara dawa gelombang saka ultraviolet nganti inframerah adoh, entuk output daya dhuwur nalika njaga divergensi sing kurang. Sinar laser simetris bunder sudut. Resonator laser kasusun saka struktur DBR ngisor chip gain lan pangilon kopling output eksternal. Struktur resonator eksternal sing unik iki ngidini unsur optik dilebokake ing rongga kanggo operasi kayata dobel frekuensi, prabédan frekuensi, lan ngunci mode, nggawe VECSEL dadi becik.sumber laserkanggo aplikasi saka biophotonics, spektroskopi,obat laser, lan proyeksi laser.
Resonator saka VC-lumahing emitting laser semikonduktor jejeg ing bidang ngendi wilayah aktif dumunung, lan cahya output jejeg bidang saka wilayah aktif, minangka ditampilake ing figure.VCSEL nduweni kaluwihan unik, kayata cilik. ukuran, frekuensi dhuwur, kualitas balok apik, ambane karusakan lumahing growong gedhe, lan proses produksi relatif prasaja. Iki nuduhake kinerja sing apik banget ing aplikasi tampilan laser, komunikasi optik lan jam optik. Nanging, VCsels ora bisa njupuk laser daya dhuwur ing ndhuwur tingkat watt, supaya padha ora bisa digunakake ing lapangan karo syarat daya dhuwur.

Resonator laser VCSEL kasusun saka reflektor Bragg sing disebarake (DBR) sing kasusun saka struktur epitaxial multi-lapisan bahan semikonduktor ing sisih ndhuwur lan ngisor wilayah aktif, sing beda banget karolaserresonator kasusun saka bidang cleavage ing EEL. Arah saka resonator optik VCSEL jejeg lumahing chip, output laser uga jejeg lumahing chip, lan reflectivity saka loro-lorone saka DBR iku luwih dhuwur tinimbang sing saka bidang solusi EEL.
Dawane resonator laser VCSEL umume sawetara microns, sing luwih cilik tinimbang resonator millimeter EEL, lan gain siji-cara sing diduweni dening osilasi lapangan optik ing rongga kurang. Sanajan output mode transversal dhasar bisa digayuh, daya output mung bisa tekan sawetara milliwatts. Profil salib-bagean saka sinar laser output VCSEL iku bunder, lan Angle divergensi luwih cilik tinimbang sinar laser pinggiran-emitting. Kanggo entuk output daya dhuwur saka VCSEL, iku perlu kanggo nambah wilayah padhang kanggo nyedhiyani gain liyane, lan Tambah saka wilayah padhang bakal nimbulaké laser output dadi output multi-mode. Ing wektu sing padha, iku angel kanggo entuk injeksi saiki seragam ing wilayah luminous gedhe, lan injeksi saiki ora rata bakal aggravate accumulation panas sampah. Ing cendhak, ing VCSEL bisa output titik simetri bunder mode dhasar liwat desain struktural cukup, nanging ing daya output kurang nalika output siji mode.Mulane, sawetara VCsels asring Integrasi menyang mode output.