이상적인 선택레이저 소스: 에지 방출 반도체 레이저
1. 서론
반도체 레이저칩은 공진기 제조 공정에 따라 에지 방출형 레이저 칩(EEL)과 수직 공진 표면 방출형 레이저 칩(VCSEL)으로 나뉘며, 이들의 구체적인 구조적 차이는 그림 1에 나타나 있다. VCSEL에 비해 에지 방출형 반도체 레이저는 기술 개발이 더욱 성숙하여 넓은 파장 범위와 높은 효율을 제공한다.전기광학높은 변환 효율, 대용량 출력 등의 장점을 지닌 에지 방출형 반도체 레이저는 레이저 가공, 광통신 등 다양한 분야에 매우 적합합니다. 현재 에지 방출형 반도체 레이저는 광전자 산업에서 중요한 위치를 차지하며, 산업, 통신, 과학, 소비재, 군사 및 항공우주 분야에 폭넓게 응용되고 있습니다. 기술의 발전과 함께 에지 방출형 반도체 레이저의 출력, 신뢰성 및 에너지 변환 효율이 크게 향상되었으며, 그 응용 전망은 더욱 확대되고 있습니다.
다음으로, 측면 방출 방식의 독특한 매력을 더욱 깊이 이해할 수 있도록 안내해 드리겠습니다.반도체 레이저.
그림 1 (왼쪽) 측면 방출형 반도체 레이저 및 (오른쪽) 수직 공진 표면 방출형 레이저 구조도
2. 에지 발광 반도체의 작동 원리원자 램프
에지 방출형 반도체 레이저의 구조는 반도체 활성 영역, 펌프 광원, 광 공진기의 세 부분으로 나눌 수 있다. 수직 공진 표면 방출형 레이저(VCSEL)의 공진기(상단 및 하단 브래그 미러로 구성됨)와 달리, 에지 방출형 반도체 레이저 소자의 공진기는 주로 양면에 광학 박막으로 구성된다. 그림 2는 대표적인 에지 방출형 반도체 레이저 소자의 구조와 공진기 구조를 보여준다. 에지 방출형 반도체 레이저 소자에서 광자는 공진기 내 모드 선택에 의해 증폭되어 기판 표면에 평행한 방향으로 레이저 레이저파를 방출한다. 에지 방출형 반도체 레이저 소자는 넓은 동작 파장 범위를 가지며 다양한 실제 응용 분야에 적합하기 때문에 이상적인 레이저 광원 중 하나로 여겨진다.
에지 방출형 반도체 레이저의 성능 평가 지표는 다른 반도체 레이저와 마찬가지로 다음과 같습니다. (1) 레이저 발진 파장; (2) 임계 전류 Ith, 즉 레이저 다이오드가 레이저 발진을 시작하는 전류; (3) 동작 전류 Iop, 즉 레이저 다이오드가 정격 출력에 도달할 때의 구동 전류. 이 매개변수는 레이저 구동 회로의 설계 및 변조에 적용됩니다. (4) 기울기 효율; (5) 수직 발산각 θ⊥; (6) 수평 발산각 θ∥; (7) 모니터링 전류 Im, 즉 정격 출력에서 반도체 레이저 칩의 전류 크기.
3. GaAs 및 GaN 기반 에지 방출형 반도체 레이저의 연구 진행 상황
GaAs 반도체 소재 기반의 반도체 레이저는 가장 성숙한 반도체 레이저 기술 중 하나입니다. 현재 GaAs 기반 근적외선 대역(760~1060nm) 에지 방출형 반도체 레이저가 상업적으로 널리 사용되고 있습니다. Si와 GaAs에 이어 3세대 반도체 소재인 GaN은 우수한 물리적, 화학적 특성으로 인해 과학 연구 및 산업 분야에서 큰 관심을 받고 있습니다. GaN 기반 광전자 소자의 개발과 연구자들의 노력으로 GaN 기반 발광 다이오드와 에지 방출형 레이저가 산업화되었습니다.
게시 시간: 2024년 1월 16일