Pengantar Edge Emitting Laser (EEL)

Pengantar Edge Emitting Laser (EEL)
Untuk mendapatkan keluaran laser semikonduktor berdaya tinggi, teknologi saat ini adalah menggunakan struktur emisi tepi. Resonator laser semikonduktor pemancar tepi terdiri dari permukaan disosiasi alami kristal semikonduktor, dan sinar keluaran dipancarkan dari ujung depan laser. Laser semikonduktor tipe emisi tepi dapat mencapai keluaran daya tinggi, tetapi titik keluaran berbentuk elips, kualitas berkas cahaya buruk, dan bentuk berkas perlu dimodifikasi dengan sistem pembentukan berkas.
Diagram berikut menunjukkan struktur laser semikonduktor pemancar tepi. Rongga optik EEL sejajar dengan permukaan chip semikonduktor dan memancarkan laser di tepi chip semikonduktor, yang dapat mewujudkan keluaran laser dengan daya tinggi, kecepatan tinggi, dan kebisingan rendah. Namun, keluaran sinar laser oleh EEL umumnya memiliki penampang sinar asimetris dan divergensi sudut yang besar, serta efisiensi penggandengan dengan serat atau komponen optik lainnya rendah.

Peningkatan daya keluaran EEL dibatasi oleh akumulasi panas terbuang di daerah aktif dan kerusakan optik pada permukaan semikonduktor. Dengan meningkatkan area pandu gelombang untuk mengurangi akumulasi panas limbah di wilayah aktif untuk meningkatkan pembuangan panas, meningkatkan area keluaran cahaya untuk mengurangi kepadatan daya optik berkas untuk menghindari kerusakan optik, daya keluaran hingga beberapa ratus miliwatt dapat dicapai dalam struktur pandu gelombang mode transversal tunggal.
Untuk pandu gelombang 100mm, satu laser pemancar tepi dapat mencapai daya keluaran puluhan watt, tetapi saat ini pandu gelombang sangat multi-mode pada bidang chip, dan rasio aspek berkas keluaran juga mencapai 100:1, membutuhkan sistem pembentukan balok yang kompleks.
Dengan asumsi bahwa tidak ada terobosan baru dalam teknologi material dan teknologi pertumbuhan epitaksi, cara utama untuk meningkatkan daya keluaran chip laser semikonduktor tunggal adalah dengan meningkatkan lebar strip wilayah cahaya chip. Namun, menambah lebar strip terlalu tinggi akan mudah untuk menghasilkan osilasi mode tingkat tinggi transversal dan osilasi seperti filamen, yang akan sangat mengurangi keseragaman keluaran cahaya, dan daya keluaran tidak meningkat secara proporsional dengan lebar strip, sehingga daya keluaran sebesar satu chip sangat terbatas. Untuk meningkatkan daya keluaran secara signifikan, teknologi array muncul. Teknologi ini mengintegrasikan beberapa unit laser pada substrat yang sama, sehingga setiap unit pemancar cahaya disejajarkan sebagai susunan satu dimensi dalam arah sumbu lambat, selama teknologi isolasi optik digunakan untuk memisahkan setiap unit pemancar cahaya dalam susunan tersebut. , agar tidak saling mengganggu, membentuk penguat multi-bukaan, Anda dapat meningkatkan daya keluaran seluruh chip dengan menambah jumlah unit pemancar cahaya terintegrasi. Chip laser semikonduktor ini adalah chip semiconductor laser array (LDA), juga dikenal sebagai batang laser semikonduktor.