ಲಂಬ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊರಸೂಸುವ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ (ವಿಸಿಎಸ್ಇಎಲ್)

ಲಂಬ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊರಸೂಸುವ ಪರಿಚಯಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್(ವಿಸಿಎಸ್ಇಎಲ್)
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಪೀಡಿಸಿದ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು ಲಂಬ ಬಾಹ್ಯ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ-ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು 1990 ರ ದಶಕದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ: ಮೂಲಭೂತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್ p ಟ್‌ಪುಟ್‌ಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು.
ಲಂಬ ಬಾಹ್ಯ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ-ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್‌ಗಳು (ವೆಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು) ಇದನ್ನು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಗಳು(ಎಸ್‌ಡಿಎಲ್), ಲೇಸರ್ ಕುಟುಂಬದ ಹೊಸ ಸದಸ್ಯ. ಅರೆವಾಹಕ ಲಾಭದ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬಾವಿಯ ವಸ್ತು ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ದಪ್ಪವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಇಂಟ್ರಾಕಾವಿಟಿ ಆವರ್ತನ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ನೇರಳಾತೀತದಿಂದ ದೂರದ ಅತಿಗೆಂಪು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಆವರಿಸಬಹುದು, ಕಡಿಮೆ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಕೋನ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಲಾಸರ್ ಬಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ ಗೇನ್ ಚಿಪ್‌ನ ಕೆಳಗಿನ ಡಿಬಿಆರ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಜೋಡಣೆ ಕನ್ನಡಿಯಿಂದ ಕೂಡಿದೆ. ಈ ಅನನ್ಯ ಬಾಹ್ಯ ಅನುರಣಕ ರಚನೆಯು ಆವರ್ತನ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವಿಕೆ, ಆವರ್ತನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಮೋಡ್-ಲಾಕಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಿಗಾಗಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕುಹರದೊಳಗೆ ಸೇರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ವೆಕ್ಸೆಲ್ ಅನ್ನು ಆದರ್ಶವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆಲೇಸರ್ ಮೂಲಬಯೋಫೋಟೋನಿಕ್ಸ್, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ,ಲೇಸರ್ .ಷಧ, ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್.
ವಿಸಿ-ಸರ್ಫೇಸ್ ಹೊರಸೂಸುವ ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ನ ಅನುರಣಕವು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶ ಇರುವ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅದರ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಬೆಳಕು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶದ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಫಿಗರ್‌ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ವಿಸಿಎಸ್‌ಇಎಲ್ ವಿಶಿಷ್ಟ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ,ಂತಹ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ, ಉತ್ತಮ ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟ, ದೊಡ್ಡ ಕುಹರದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹಾನಿ ಮತ್ತು ಅನುಸಾರ ಸರಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಇದು ಲೇಸರ್ ಪ್ರದರ್ಶನ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗಡಿಯಾರದ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, VCSEL ಗಳು ವ್ಯಾಟ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ವಿಸಿಎಸ್ಇಎಲ್ನ ಲೇಸರ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ ವಿತರಣಾ ಬ್ರಾಗ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟರ್ (ಡಿಬಿಆರ್) ನಿಂದ ಕೂಡಿದೆಸುಗಮಈಲ್ನಲ್ಲಿ ಸೀಳು ಸಮತಲದಿಂದ ಕೂಡಿದ ಅನುರಣಕ. ವಿಸಿಎಸ್ಇಎಲ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೊನೇಟರ್ನ ದಿಕ್ಕು ಚಿಪ್ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಲೇಸರ್ output ಟ್ಪುಟ್ ಚಿಪ್ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿಬಿಆರ್ನ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಈಲ್ ಪರಿಹಾರ ಸಮತಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿದೆ.
ವಿಸಿಎಸ್‌ಇಎಲ್‌ನ ಲೇಸರ್ ರೆಸೊನೇಟರ್‌ನ ಉದ್ದವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಲವು ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳು, ಇದು ಇಇಎಲ್‌ನ ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ರೆಸೊನೇಟರ್‌ಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕುಹರದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಆಂದೋಲನದಿಂದ ಪಡೆದ ಏಕಮುಖ ಲಾಭ ಕಡಿಮೆ. ಮೂಲಭೂತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ ಮೋಡ್ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದರೂ, output ಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಹಲವಾರು ಮಿಲಿವಾಟ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ತಲುಪಬಹುದು. VCSEL output ಟ್‌ಪುಟ್ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ವೃತ್ತಾಕಾರವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಕೋನವು ಎಡ್ಜ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ವಿಸಿಎಸ್‌ಇಎಲ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭವನ್ನು ನೀಡಲು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ, ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಪ್ರದೇಶದ ಹೆಚ್ಚಳವು output ಟ್‌ಪುಟ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಮಲ್ಟಿ-ಮೋಡ್ .ಟ್‌ಪುಟ್ ಆಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ, ಮತ್ತು ಅಸಮ ಪ್ರವಾಹದ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶಾಖ ಶೇಖರಣೆಯನ್ನು ಉಲ್ಬಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ, ವಿಸಿಎಸ್ಇಎಲ್ ಮೂಲ ಮೋಡ್ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಸಮಂಜಸವಾದ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ output ಟ್ಪುಟ್ ಮಾಡಬಹುದು, ಆದರೆ output ಟ್‌ಪುಟ್ ಏಕ ಮೋಡ್ ಆಗಿದ್ದಾಗ ಉತ್ಪಾದನಾ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.