Izbor idealnog laserskog izvora: Poluprovodnički laser s rubnom emisijom, drugi dio

Izbor idealaLaserski izvorEmisija na rubuPoluprovodnički laserDrugi dio

4. Status primjene poluprovodničkih lasera s rubnom emisijom
Zbog širokog raspona valnih dužina i velike snage, poluprovodnički laseri s rubnom emisijom uspješno su primijenjeni u mnogim područjima kao što su automobilska industrija, optičke komunikacije i...lasermedicinski tretman. Prema Yole Developpementu, međunarodno priznatoj agenciji za istraživanje tržišta, tržište lasera koji se emituju od ruba do ruba će porasti na 7,4 milijarde dolara u 2027. godini, sa složenom godišnjom stopom rasta od 13%. Ovaj rast će i dalje biti vođen optičkim komunikacijama, kao što su optički moduli, pojačala i 3D senzorske aplikacije za komunikaciju podataka i telekomunikacije. Za različite zahtjeve primjene, u industriji su razvijene različite sheme dizajna EEL strukture, uključujući: Fabripero (FP) poluprovodničke lasere, distribuirane Bragg reflektorske (DBR) poluprovodničke lasere, poluprovodničke lasere sa vanjskom šupljinom (ECL), distribuirane povratne poluprovodničke lasere (DFB laser), kvantni kaskadni poluprovodnički laseri (QCL) i laserske diode širokog područja (BALD).

S rastućom potražnjom za optičkom komunikacijom, 3D senzorskim primjenama i drugim oblastima, raste i potražnja za poluprovodničkim laserima. Pored toga, poluprovodnički laseri koji emituju rubno i poluprovodnički laseri koji emituju površinu s vertikalnom šupljinom također igraju ulogu u popunjavanju međusobnih nedostataka u novim primjenama, kao što su:
(1) U oblasti optičkih komunikacija, 1550 nm InGaAsP/InP distribuirani laserski povratni signal (DFB laser) EEL i 1300 nm InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL se obično koriste na udaljenostima prenosa od 2 km do 40 km i brzinama prenosa do 40 Gbps. Međutim, na udaljenostima prenosa od 60 m do 300 m i nižim brzinama prenosa, dominantni su VCsel-ovi bazirani na 850 nm InGaAs i AlGaAs.
(2) Vertikalni laseri s površinskom emisijom imaju prednosti male veličine i uske valne duljine, pa su se široko koristili na tržištu potrošačke elektronike, a prednosti svjetline i snage poluvodičkih lasera s rubnom emisijom otvaraju put primjenama daljinskog istraživanja i obradi velike snage.
(3) I poluprovodnički laseri koji emituju rubno i poluprovodnički laseri koji emituju površinu s vertikalnom šupljinom mogu se koristiti za liDAR kratkog i srednjeg dometa kako bi se postigle specifične primjene kao što su detekcija mrtvog ugla i napuštanje trake.

5. Budući razvoj
Poluprovodnički laser koji emitira rubove ima prednosti visoke pouzdanosti, miniaturizacije i visoke gustoće svjetlosne snage, te ima široke mogućnosti primjene u optičkoj komunikaciji, liDAR-u, medicini i drugim oblastima. Međutim, iako je proces proizvodnje poluprovodničkih lasera koji emitiraju rubove relativno zreo, kako bi se zadovoljila rastuća potražnja industrijskih i potrošačkih tržišta za poluprovodničkim laserima koji emitiraju rubove, potrebno je kontinuirano optimizirati tehnologiju, proces, performanse i druge aspekte poluprovodničkih lasera koji emitiraju rubove, uključujući: smanjenje gustoće defekata unutar pločice; smanjenje procesnih postupaka; razvoj novih tehnologija za zamjenu tradicionalnih procesa rezanja pločica brusnim točkom i oštricom koji su skloni uvođenju defekata; optimizaciju epitaksijalne strukture radi poboljšanja efikasnosti lasera koji emitira rubove; smanjenje troškova proizvodnje itd. Osim toga, budući da je izlazna svjetlost lasera koji emitira rubove na bočnoj ivici čipa poluprovodničkog lasera, teško je postići pakiranje čipa male veličine, tako da je potrebno dodatno razraditi povezani proces pakiranja.