செங்குத்து குழி மேற்பரப்பு உமிழ்வு அறிமுகம்குறைக்கடத்தி லேசர்(விசிஎஸ்இஎல்)
பாரம்பரிய குறைக்கடத்தி லேசர்களின் வளர்ச்சியில் நீண்ட காலமாக இருந்துவந்த ஒரு முக்கியப் பிரச்சனையைச் சமாளிப்பதற்காக, 1990-களின் நடுப்பகுதியில் செங்குத்து வெளிப்புறக் குழி மேற்பரப்பு-உமிழும் லேசர்கள் உருவாக்கப்பட்டன: அதாவது, அடிப்படை குறுக்கு பயன்முறையில் உயர் கற்றைத் தரத்துடன் கூடிய அதிக சக்தி வாய்ந்த லேசர் வெளியீடுகளை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதே அந்தப் பிரச்சனை.
செங்குத்து வெளிப்புற குழி மேற்பரப்பு-உமிழும் லேசர்கள் (வெக்செல்கள்), இவ்வாறு அழைக்கப்படுகின்றன:குறைக்கடத்தி வட்டு லேசர்கள்(SDL), லேசர் குடும்பத்தில் ஒப்பீட்டளவில் ஒரு புதிய உறுப்பினராகும். குறைக்கடத்தி ஆதாய ஊடகத்தில் உள்ள குவாண்டம் கிணற்றின் மூலப்பொருள் கலவை மற்றும் தடிமனை மாற்றுவதன் மூலம் இது உமிழ்வு அலைநீளத்தை வடிவமைக்க முடியும், மேலும் உள்ளக அதிர்வெண் இரட்டிப்பாக்கத்துடன் இணைந்து, புற ஊதா முதல் தொலை அகச்சிவப்பு வரையிலான பரந்த அலைநீள வரம்பை உள்ளடக்கி, குறைந்த விலகல் கோண வட்ட சமச்சீர் லேசர் கற்றையைப் பராமரிக்கும் அதே வேளையில் அதிக சக்தி வெளியீட்டை அடைய முடியும். லேசர் அதிர்வுறுப்பான், ஆதாய சில்லின் கீழ் DBR அமைப்பு மற்றும் வெளிப்புற வெளியீட்டு இணைப்புக் கண்ணாடி ஆகியவற்றால் ஆனது. இந்த தனித்துவமான வெளிப்புற அதிர்வுறுப்பான் அமைப்பு, அதிர்வெண் இரட்டிப்பாக்கம், அதிர்வெண் வேறுபாடு மற்றும் பயன்முறை-பூட்டுதல் போன்ற செயல்பாடுகளுக்காக ஒளியியல் கூறுகளை உள்ளகத்தில் செருக அனுமதிக்கிறது, இது VECSEL-ஐ ஒரு சிறந்த தேர்வாக ஆக்குகிறது.லேசர் மூலம்உயிரி ஒளிமின்னியல், நிறமாலையியல் போன்ற பயன்பாடுகளுக்குலேசர் மருத்துவம்மற்றும் லேசர் வீச்சு.
படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, VC-மேற்பரப்பு உமிழும் குறைக்கடத்தி லேசரின் அதிர்வுறுப்பான், அதன் செயலுறு பகுதி அமைந்துள்ள தளத்திற்குச் செங்குத்தாக உள்ளது, மேலும் அதன் வெளியீட்டு ஒளியும் செயலுறு பகுதியின் தளத்திற்குச் செங்குத்தாக உள்ளது. VCSEL ஆனது சிறிய அளவு, உயர் அதிர்வெண், நல்ல கற்றைத் தரம், பெரிய குழி மேற்பரப்பு சேத வரம்பு மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையான உற்பத்தி செயல்முறை போன்ற தனித்துவமான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இது லேசர் காட்சி, ஒளியியல் தொடர்பு மற்றும் ஒளியியல் கடிகாரம் போன்ற பயன்பாடுகளில் சிறந்த செயல்திறனைக் காட்டுகிறது. இருப்பினும், VCsels-ஆல் வாட் அளவிற்கும் அதிகமான உயர்-சக்தி லேசர்களைப் பெற முடியாது, எனவே அதிக சக்தி தேவைப்படும் துறைகளில் அவற்றைப் பயன்படுத்த முடியாது.
VCSEL-இன் லேசர் அதிர்வுறுப்பானது, செயல்படும் பகுதியின் மேல் மற்றும் கீழ் ஆகிய இருபுறங்களிலும் குறைக்கடத்திப் பொருளால் ஆன பல அடுக்கு எபிடெக்சியல் கட்டமைப்பைக் கொண்ட ஒரு பரவலாக்கப்பட்ட பிராக் பிரதிபலிப்பானால் (DBR) ஆனது, இது மற்றவற்றிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டது.லேசர்EEL-இல் உள்ள பிளவுத் தளத்தால் ஆன ஒரு அதிர்வுறுப்பான். VCSEL ஒளியியல் அதிர்வுறுப்பானின் திசையானது சில்லு மேற்பரப்பிற்குச் செங்குத்தாக உள்ளது, லேசர் வெளியீடும் சில்லு மேற்பரப்பிற்குச் செங்குத்தாக உள்ளது, மேலும் DBR-இன் இருபுறங்களின் எதிரொளிப்புத்திறன் EEL கரைசல் தளத்தை விட மிகவும் அதிகமாக உள்ளது.
VCSEL-இன் லேசர் அதிர்வுக்கலனின் நீளம் பொதுவாக சில மைக்ரான்களாகும், இது EEL-இன் மில்லிமீட்டர் அதிர்வுக்கலனின் நீளத்தை விட மிகவும் சிறியது. மேலும், குழிக்குள் ஏற்படும் ஒளிப்புல அலைவினால் பெறப்படும் ஒருவழிப் பெருக்கம் குறைவாக உள்ளது. அடிப்படை குறுக்குமுறை வெளியீட்டை அடைய முடிந்தாலும், வெளியீட்டுத் திறன் சில மில்லிவாட்களை மட்டுமே எட்டும். VCSEL வெளியீட்டு லேசர் கற்றையின் குறுக்குவெட்டு வடிவம் வட்டமானது, மற்றும் அதன் விரிவுக் கோணம், விளிம்பில் இருந்து வெளிப்படும் லேசர் கற்றையின் கோணத்தை விட மிகவும் சிறியது. VCSEL-இன் உயர் திறன் வெளியீட்டை அடைய, அதிகப் பெருக்கத்தை வழங்குவதற்காக ஒளிரும் பகுதியை அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம். மேலும், ஒளிரும் பகுதியை அதிகரிப்பது, வெளியீட்டு லேசரை ஒரு பல்முறை வெளியீடாக மாற்றும். அதே நேரத்தில், ஒரு பெரிய ஒளிப் பகுதியில் சீரான மின்னோட்டச் செலுத்துதலை அடைவது கடினம், மேலும் சீரற்ற மின்னோட்டச் செலுத்துதலானது தேவையற்ற வெப்பக் குவிப்பை அதிகப்படுத்தும். சுருக்கமாக, VCSEL ஆனது பொருத்தமான கட்டமைப்பு வடிவமைப்பின் மூலம் அடிப்படைப் பயன்முறையான வட்டச் சமச்சீர் புள்ளியை வெளியிட முடியும், ஆனால் வெளியீடு ஒற்றைப் பயன்முறையில் இருக்கும்போது வெளியீட்டுத் திறன் குறைவாக இருக்கும். எனவே, பல VCSEL-கள் பெரும்பாலும் வெளியீட்டுப் பயன்முறையில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.
பதிவிட்ட நேரம்: மே-21-2024