ಆದರ್ಶ ಲೇಸರ್ ಮೂಲದ ಆಯ್ಕೆ: ಎಡ್ಜ್ ಎಮಿಷನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಭಾಗ ಒಂದು

ಆದರ್ಶದ ಆಯ್ಕೆಲೇಸರ್ ಮೂಲ: ಎಡ್ಜ್ ಎಮಿಷನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್
1. ಪರಿಚಯ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ರೆಸೋನೇಟರ್‌ಗಳ ವಿವಿಧ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಎಡ್ಜ್ ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಚಿಪ್ಸ್ (EEL) ಮತ್ತು ವರ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್ ಚಿಪ್ಸ್ (VCSEL) ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಚನಾತ್ಮಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಲಂಬ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್, ಅಂಚಿನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೊರಸೂಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಬುದ್ಧವಾಗಿದೆ, ವ್ಯಾಪಕ ತರಂಗಾಂತರದ ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚುಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆ, ದೊಡ್ಡ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಅನುಕೂಲಗಳು, ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಬಹಳ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮದ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯಗಳು ಉದ್ಯಮ, ದೂರಸಂಪರ್ಕ, ವಿಜ್ಞಾನ, ಗ್ರಾಹಕ, ಮಿಲಿಟರಿ ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, ಅಂಚಿನ-ಹೊರಸೂಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಭವಿಷ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿದೆ.
ಮುಂದೆ, ಸೈಡ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್‌ನ ಅನನ್ಯ ಮೋಡಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರಶಂಸಿಸಲು ನಾನು ನಿಮ್ಮನ್ನು ಕರೆದೊಯ್ಯುತ್ತೇನೆಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಗಳು.

ಚಿತ್ರ 1 (ಎಡ) ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು (ಬಲ) ಲಂಬ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್ ರಚನೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

2. ಅಂಚಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಅರೆವಾಹಕದ ಕಾರ್ಯ ತತ್ವಲೇಸರ್
ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಅರೆವಾಹಕ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶ, ಪಂಪ್ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್. ಲಂಬವಾದ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ-ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಅನುರಣಕಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ (ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಬ್ರಾಗ್ ಕನ್ನಡಿಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ), ಅಂಚು-ಹೊರಸೂಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿನ ಅನುರಣಕಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ EEL ಸಾಧನದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅನುರಣಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಷನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನದಲ್ಲಿನ ಫೋಟಾನ್ ಅನುರಣಕದಲ್ಲಿ ಮೋಡ್ ಆಯ್ಕೆಯಿಂದ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಸಮಾನಾಂತರ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅನೇಕ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಆದರ್ಶ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗುತ್ತವೆ.

ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳು ಇತರ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ: (1) ಲೇಸರ್ ಲೇಸಿಂಗ್ ತರಂಗಾಂತರ; (2) ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ಕರೆಂಟ್ Ith, ಅಂದರೆ, ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಪ್ರವಾಹ; (3) ವರ್ಕಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ Iop, ಅಂದರೆ, ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ರೇಟ್ ಮಾಡಲಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ ಡ್ರೈವಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್, ಈ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಲೇಸರ್ ಡ್ರೈವ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; (4) ಇಳಿಜಾರು ದಕ್ಷತೆ; (5) ಲಂಬ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಕೋನ θ⊥; (6) ಸಮತಲ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಕೋನ θ∥; (7) ಪ್ರಸ್ತುತ Im ಅನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಿ, ಅಂದರೆ, ರೇಟ್ ಮಾಡಲಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್‌ನಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ ಚಿಪ್‌ನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಗಾತ್ರ.

3. GaAs ಮತ್ತು GaN ಆಧಾರಿತ ಅಂಚಿನ ಹೊರಸೂಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಗತಿ
GaAs ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, GAAS-ಆಧಾರಿತ ನಿಯರ್-ಇನ್‌ಫ್ರಾರೆಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ (760-1060 nm) ಅಂಚು-ಹೊರಸೂಸುವ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. Si ಮತ್ತು GaAs ನಂತರ ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ, GaN ಅದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಕಾಳಜಿ ವಹಿಸಿದೆ. GAN-ಆಧಾರಿತ ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧಕರ ಪ್ರಯತ್ನಗಳೊಂದಿಗೆ, GAN-ಆಧಾರಿತ ಬೆಳಕು-ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅಂಚು-ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.