Utangulizi wa wima ya uso wa wima inayotoa semiconductor laser (VCSEL)

Utangulizi wa uso wa wima wa usoSemiconductor Laser(VCSEL)
Lasers za nje za wima za uso wa wima zilitengenezwa katikati ya miaka ya 1990 ili kuondokana na shida muhimu ambayo imesababisha maendeleo ya lasers za jadi za semiconductor: jinsi ya kutoa matokeo ya nguvu ya laser yenye ubora wa juu wa boriti katika hali ya msingi.
Wima ya nje ya uso wa lasers (vecsels), pia inajulikana kamaSemiconductor disc lasers(SDL), ni mwanachama mpya wa familia ya Laser. Inaweza kubuni wimbi la uzalishaji kwa kubadilisha muundo wa nyenzo na unene wa kisima katika semiconductor kupata kati, na pamoja na mzunguko wa mara kwa mara wa ndani unaweza kufunika wimbi la wimbi kubwa kutoka kwa ultraviolet hadi mbali, kufikia nguvu kubwa wakati wa kudumisha kiwango cha chini cha mviringo wa mzunguko wa laini. Resonator ya laser inaundwa na muundo wa chini wa DBR wa chip ya faida na kioo cha nje cha kuunganisha. Muundo huu wa kipekee wa resonator huruhusu vitu vya macho kuingizwa kwenye cavity kwa shughuli kama frequency mara mbili, tofauti za frequency, na kufuli kwa mode, na kufanya Vecsel kuwa boraChanzo cha laserKwa matumizi ya kuanzia biophotonics, spectroscopy,Dawa ya laser, na makadirio ya laser.
Resonator ya VC-uso kutoa semiconductor laser ni sawa na ndege ambapo mkoa wa kazi iko, na taa yake ya pato ni ya kawaida kwa ndege ya mkoa unaofanya kazi, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu.VCSEL ina faida za kipekee, kama vile ukubwa mdogo, frequency kubwa, ubora mzuri wa boriti, sehemu kubwa ya uharibifu wa uso na kasi ya utengenezaji. Inaonyesha utendaji bora katika matumizi ya onyesho la laser, mawasiliano ya macho na saa ya macho. Walakini, VCSEL haziwezi kupata lasers zenye nguvu ya juu juu ya kiwango cha Watt, kwa hivyo haziwezi kutumiwa katika nyanja zilizo na mahitaji makubwa ya nguvu.

Resonator ya laser ya VCSEL inaundwa na kiboreshaji cha Bragg Reflector (DBR) iliyoundwa na muundo wa safu nyingi za vifaa vya semiconductor kwenye pande zote za juu na za chini za mkoa unaofanya kazi, ambao ni tofauti sana nalaserResonator inayojumuisha ndege ya cleavage katika eel. Miongozo ya resonator ya macho ya VCSEL ni sawa na uso wa chip, pato la laser pia ni sawa na uso wa chip, na utaftaji wa pande zote za DBR ni kubwa zaidi kuliko ile ya ndege ya suluhisho la EEL.
Urefu wa resonator ya laser ya VCSEL kwa ujumla ni microns chache, ambayo ni ndogo sana kuliko ile ya millimeter resonator ya EEL, na faida ya njia moja inayopatikana na oscillation ya uwanja wa macho kwenye cavity iko chini. Ingawa pato la msingi la kubadilika linaweza kupatikana, nguvu ya pato inaweza kufikia milliwatts kadhaa tu. Profaili ya sehemu ya msalaba ya boriti ya laser ya pato ni mviringo, na pembe ya mseto ni ndogo sana kuliko ile ya boriti ya laser inayotoa makali. Ili kufikia nguvu ya juu ya VCSEL, inahitajika kuongeza mkoa wa taa kutoa faida zaidi, na ongezeko la mkoa wa taa litasababisha laser ya pato kuwa pato la aina nyingi. Wakati huo huo, ni ngumu kufikia sindano ya sasa katika mkoa mkubwa, na sindano ya sasa isiyo na usawa itaongeza mkusanyiko wa joto la taka. Kwa kifupi, VCSEL inaweza kutoa eneo la msingi la ulinganifu wa njia kupitia muundo mzuri wa muundo, lakini nguvu ya pato ni chini wakati pato ni mode moja.