Pengenalan kepada Laser Pemancar Tepi (EEL)

Pengenalan kepada Laser Pemancar Tepi (EEL)
Untuk mendapatkan output laser semikonduktor berkuasa tinggi, teknologi semasa adalah menggunakan struktur pancaran tepi. Resonator laser semikonduktor pemancar tepi terdiri daripada permukaan penceraian semula jadi kristal semikonduktor, dan pancaran keluaran dipancarkan dari hujung hadapan laser. Laser semikonduktor jenis pancaran tepi boleh mencapai output kuasa yang tinggi, tetapi titik keluarannya adalah elips, kualiti pancaran adalah lemah, dan bentuk pancaran perlu diubah suai dengan sistem pembentukan pancaran.
Gambar rajah berikut menunjukkan struktur laser semikonduktor pemancar tepi. Rongga optik EEL selari dengan permukaan cip semikonduktor dan memancarkan laser di tepi cip semikonduktor, yang boleh menghasilkan output laser dengan kuasa tinggi, kelajuan tinggi dan hingar yang rendah. Walau bagaimanapun, output pancaran laser oleh EEL secara amnya mempunyai keratan rentas pancaran asimetri dan perbezaan sudut yang besar, dan kecekapan gandingan dengan gentian atau komponen optik lain adalah rendah.

Peningkatan kuasa output EEL dihadkan oleh pengumpulan haba buangan di kawasan aktif dan kerosakan optik pada permukaan semikonduktor. Dengan meningkatkan kawasan pandu gelombang untuk mengurangkan pengumpulan haba buangan di kawasan aktif bagi meningkatkan pelesapan haba, meningkatkan kawasan output cahaya untuk mengurangkan ketumpatan kuasa optik pancaran bagi mengelakkan kerosakan optik, kuasa output sehingga beberapa ratus miliwatt boleh dicapai dalam struktur pandu gelombang mod melintang tunggal.
Untuk pandu gelombang 100mm, laser pemancar tepi tunggal boleh mencapai puluhan watt kuasa output, tetapi pada masa ini pandu gelombang sangat berbilang mod pada satah cip, dan nisbah aspek pancaran output juga mencapai 100:1, memerlukan sistem pembentukan pancaran yang kompleks.
Berdasarkan premis bahawa tiada kejayaan baharu dalam teknologi bahan dan teknologi pertumbuhan epitaksi, cara utama untuk meningkatkan kuasa output cip laser semikonduktor tunggal adalah dengan meningkatkan lebar jalur kawasan bercahaya cip. Walau bagaimanapun, meningkatkan lebar jalur terlalu tinggi adalah mudah untuk menghasilkan ayunan mod tertib tinggi melintang dan ayunan seperti filamen, yang akan mengurangkan keseragaman output cahaya dengan ketara, dan kuasa output tidak meningkat secara berkadaran dengan lebar jalur, jadi kuasa output cip tunggal adalah sangat terhad. Untuk meningkatkan kuasa output dengan ketara, teknologi tatasusunan diwujudkan. Teknologi ini mengintegrasikan berbilang unit laser pada substrat yang sama, supaya setiap unit pemancar cahaya dibariskan sebagai tatasusunan satu dimensi dalam arah paksi perlahan, selagi teknologi pengasingan optik digunakan untuk memisahkan setiap unit pemancar cahaya dalam tatasusunan, supaya ia tidak mengganggu satu sama lain, membentuk laser berbilang apertur, anda boleh meningkatkan kuasa output keseluruhan cip dengan meningkatkan bilangan unit pemancar cahaya bersepadu. Cip laser semikonduktor ini ialah cip tatasusunan laser semikonduktor (LDA), juga dikenali sebagai bar laser semikonduktor.