Uvod u Edge Emitting Laser (EEL)

Uvod u Edge Emitting Laser (EEL)
Kako bi se dobio poluvodički laser velike snage, trenutna tehnologija je korištenje strukture rubne emisije. Rezonator poluprovodničkog lasera koji emituje ivice sastoji se od prirodne površine disocijacije poluprovodničkog kristala, a izlazni snop se emituje sa prednjeg kraja lasera. Poluprovodnički laser sa ivičnim zračenjem može postići veliku izlaznu snagu, ali izlazna tačka je eliptična, kvalitet snopa je loš, a oblik snopa treba modificirati pomoću sistema za oblikovanje zraka.
Sljedeći dijagram prikazuje strukturu poluvodičkog lasera koji emituje rubove. Optička šupljina EEL-a je paralelna s površinom poluvodičkog čipa i emituje laser na rubu poluvodičkog čipa, koji može ostvariti laserski izlaz velikom snagom, velikom brzinom i niskim šumom. Međutim, izlaz laserskog snopa EEL-a općenito ima asimetričan poprečni presjek snopa i veliku kutnu divergenciju, a efikasnost spajanja s vlaknima ili drugim optičkim komponentama je niska.

Povećanje izlazne snage EEL ograničeno je akumulacijom otpadne topline u aktivnom području i optičkim oštećenjem na površini poluvodiča. Povećanjem površine valovoda radi smanjenja akumulacije otpadne topline u aktivnom području kako bi se poboljšala disipacija topline, povećanjem površine izlaznog svjetla kako bi se smanjila gustoća optičke snage zraka kako bi se izbjegla optička oštećenja, izlazna snaga do nekoliko stotina milivata može može se postići u strukturi valovoda s jednim transverzalnim modom.
Za talasovod od 100 mm, laser koji emituje jednu ivicu može da postigne desetine vati izlazne snage, ali u ovom trenutku talasovod je u velikoj meri multi-mode na ravni čipa, a odnos širine i visine izlaznog snopa takođe dostiže 100:1, zahtijeva složen sistem oblikovanja grede.
Uz pretpostavku da ne postoji novi proboj u tehnologiji materijala i tehnologiji epitaksijalnog rasta, glavni način da se poboljša izlazna snaga jednog poluvodičkog laserskog čipa je povećanje širine trake svjetlosnog područja čipa. Međutim, previsoko povećanje širine trake lako je proizvesti poprečne oscilacije visokog reda i oscilacije slične nitima, što će uvelike smanjiti ujednačenost izlazne svjetlosti, a izlazna snaga se ne povećava proporcionalno širini trake, tako da izlazna snaga jedan čip je izuzetno ograničen. Kako bi se u velikoj mjeri poboljšala izlazna snaga, pojavljuje se tehnologija nizova. Tehnologija integrira više laserskih jedinica na istoj podlozi, tako da je svaka jedinica koja emituje svjetlost poređana kao jednodimenzionalni niz u smjeru spore ose, sve dok se tehnologija optičke izolacije koristi za razdvajanje svake jedinice koja emituje svjetlost u nizu , tako da ne ometaju jedni druge, formirajući lasersko zračenje s više otvora, možete povećati izlaznu snagu cijelog čipa povećanjem broja integriranih jedinica koje emituju svjetlost. Ovaj poluprovodnički laserski čip je poluprovodnički laserski niz (LDA) čip, poznat i kao poluprovodnička laserska šipka.