Увод у ласер са ивичном емитацијом (EEL)

Увод у ласер са ивичном емитацијом (EEL)
Да би се добио излаз полупроводничког ласера ​​велике снаге, тренутна технологија користи структуру ивичног емитовања. Резонатор полупроводничког ласера ​​са ивичном емисијом састоји се од природне површине дисоцијације полупроводничког кристала, а излазни сноп се емитује са предњег краја ласера. Полупроводнички ласер са ивичном емисијом може постићи велику излазну снагу, али његова излазна тачка је елиптична, квалитет снопа је лош, а облик снопа је потребно модификовати системом за обликовање снопа.
Следећи дијаграм приказује структуру полупроводничког ласера ​​са ивичном емитацијом. Оптичка шупљина EEL-а је паралелна површини полупроводничког чипа и емитује ласер на ивици полупроводничког чипа, што омогућава да се оствари ласерски излаз са великом снагом, великом брзином и ниским нивоом шума. Међутим, ласерски зрак који емитује EEL генерално има асиметричан попречни пресек зрака и велику угаону дивергенцију, а ефикасност спрезања са влакнима или другим оптичким компонентама је ниска.

Повећање излазне снаге EEL-а је ограничено акумулацијом отпадне топлоте у активном подручју и оптичким оштећењима на површини полупроводника. Повећањем површине таласовода ради смањења акумулације отпадне топлоте у активном подручју и побољшања дисипације топлоте, повећањем површине излаза светлости ради смањења густине оптичке снаге снопа и избегавања оптичких оштећења, може се постићи излазна снага до неколико стотина миливата у структури таласовода са једним трансверзалним модом.
За таласовод од 100 мм, један ласер који емитује ивицу може постићи десетине вати излазне снаге, али у овом тренутку таласовод је веома вишемодан на равни чипа, а однос ширине и висине излазног снопа такође достиже 100:1, што захтева сложен систем обликовања снопа.
Под претпоставком да нема новог продора у технологији материјала и технологији епитаксијалног раста, главни начин за побољшање излазне снаге једног полупроводничког ласерског чипа је повећање ширине траке у светлећим областима чипа. Међутим, превелико повећање ширине траке лако може довести до попречних осцилација високог реда мода и осцилација налик филаменту, што ће значајно смањити уједначеност излаза светлости, а излазна снага се не повећава пропорционално са ширином траке, па је излазна снага једног чипа изузетно ограничена. Да би се значајно побољшала излазна снага, долази до развоја технологије низова. Технологија интегрише више ласерских јединица на истој подлози, тако да је свака јединица која емитује светлост поређана као једнодимензионални низ у смеру споре осе, све док се технологија оптичке изолације користи за одвајање сваке јединице која емитује светлост у низу, тако да се оне не ометају једна са другом, формирајући ласерско зрачење са више отвора отвора, можете повећати излазну снагу целог чипа повећањем броја интегрисаних јединица које емитују светлост. Овај полупроводнички ласерски чип је полупроводнички ласерски низ (LDA) чип, такође познат као полупроводничка ласерска трака.