Introduction to vertical cavity surface emitting semiconductor laser (VCSEL)

Introduction to vertical cavity surface emittinglaser semiconductor(VCSEL)
Ua hoʻomohala ʻia nā lasers e hoʻoheheʻe ʻia i waho o ka lua o waho i ka waena o 1990s e lanakila ai i kahi pilikia nui i hoʻopilikia i ka hoʻomohala ʻana o nā laser semiconductor kuʻuna: pehea e hana ai i nā huahana laser mana kiʻekiʻe me ka maikaʻi beam kiʻekiʻe ma ke ʻano transverse kumu.
ʻO nā lasers hoʻoheheʻe ʻia i waho o ka lua kūwaho (Vecsels), ʻike ʻia hoʻinā laser disc semiconductor(SDL), he lālā hou o ka ʻohana laser. Hiki iā ia ke hoʻolālā i ka lōʻihi o ka nalu hoʻokuʻu ʻana ma ka hoʻololi ʻana i ka haku mele a me ka mānoanoa o ka quantum well i ka semiconductor gain medium, a hui pū ʻia me ka intracavity frequency pālua hiki ke uhi i kahi ākea ākea mai ka ultraviolet a hiki i ka infrared mamao, e loaʻa ana ka mana kiʻekiʻe me ka mālama ʻana i kahi haʻahaʻa haʻahaʻa. ʻO ke kukuna laser symmetric pōʻai pōʻai. Hoʻokumu ʻia ka resonator laser me ka ʻōnaehana DBR lalo o ka chip loaʻa a me ke aniani hoʻopili waho. ʻO kēia ʻano hana resonator kūwaho kū hoʻokahi e hiki ai ke hoʻokomo i nā mea optical i loko o ka lua no nā hana e like me ka pālua pinepine ʻana, ka ʻokoʻa alapine, a me ke ʻano-locking, e hoʻolilo iā VECSEL i mea kūpono.puna laserno nā noi mai ka biophotonics, spectroscopy,lāʻau lapaʻau laser, a me ka hoʻolālā laser.
ʻO ka resonator o ka VC-surface emitting semiconductor laser he perpendicular i ka mokulele kahi i loaʻa ai ka'āpana hana, aʻo kona kukui puka e pili pono i ka mokulele o ka'āpana hana, e like me ka mea i hōʻikeʻia ma ke kiʻi. ka nui, ke alapine kiʻekiʻe, ka maikaʻi o ka beam maikaʻi, ka paepae pōʻino o ka lua nui, a me ke kaʻina hana maʻalahi. Hōʻike ia i ka hana maikaʻi loa i nā noi o ka hōʻike laser, kamaʻilio optical a me ka uaki optical. Eia naʻe, ʻaʻole hiki i nā VCsels ke loaʻa i nā lasers mana kiʻekiʻe ma luna o ka pae watt, no laila ʻaʻole hiki ke hoʻohana ʻia i nā māla me nā koi mana kiʻekiʻe.

Hoʻokumu ʻia ka laser resonator o VCSEL me kahi Bragg reflector (DBR) i hoʻokaʻawale ʻia me ka multi-layer epitaxial structure o nā mea semiconductor ma nā ʻaoʻao ʻelua a me lalo o ka ʻāpana hana, he ʻokoʻa loa ia mai kalaserresonator i haku ʻia me ka mokulele cleavage ma EEL. ʻO ke kuhikuhi o ka VCSEL optical resonator e pili pono ana i ka ʻili o ka chip, ʻo ka hoʻopuka laser e kū pono ana i ka ʻili chip, a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka noʻonoʻo ʻana o nā ʻaoʻao ʻelua o ka DBR ma mua o ka mokulele hoʻonā EEL.
ʻO ka lōʻihi o ka resonator laser o VCSEL ma ke ʻano he mau microns, ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ka millimeter resonator o EEL, a ʻo ka loaʻa ʻana o ka loaʻa ʻana ma ka oscillation ākea ākea i loko o ka lua. ʻOiai hiki ke hoʻokō ʻia ka mana o ka transverse mode, hiki i ka mana hoʻopuka ke hiki i nā milliwatts. He pōʻai ka ʻaoʻao o ka ʻaoʻao ʻaoʻao o ka kukuna laser puka VCSEL, a ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka Angle divergence ma mua o ka kukuna laser e hoʻokuʻu i ka ʻaoʻao. No ka hoʻokō ʻana i ka mana kiʻekiʻe o VCSEL, pono ia e hoʻonui i ka ʻāina luminous e hāʻawi i ka waiwai hou aʻe, a ʻo ka hoʻonui ʻana o ka ʻāina luminous e hoʻolilo i ka laser hoʻopuka e lilo i mea hoʻopuka multi-mode. I ka manawa like, paʻakikī ka hoʻokō ʻana i ka hoʻokō ʻokoʻa o kēia manawa i kahi ʻāpana luminous nui, a ʻo ke ʻano like ʻole o kēia manawa e hoʻonui i ka hoʻouluulu wela. haʻahaʻa ka mana hoʻopuka inā hoʻokahi ke ʻano o ka puka.