Introdución ao láser emisor de Edge (anguía)

Introdución ao láser emisor de Edge (anguía)
Para obter a saída láser semiconductor de alta potencia, a tecnoloxía actual é empregar a estrutura de emisión de bordo. O resonador do láser semiconductor emisor de borde está composto pola superficie de disociación natural do cristal de semiconductor, e o feixe de saída emítese desde o extremo frontal do láser. O tipo de emisión de bordo é o láser de semiconductor pode alcanzar a alta potencia, pero o seu punto de saída é elíptico.
O seguinte diagrama mostra a estrutura do láser semiconductor emisor de bordo. A cavidade óptica da anguía é paralela á superficie do chip de semiconductor e emite láser ao bordo do chip de semiconductor, que pode realizar a saída do láser con alta potencia, alta velocidade e baixo ruído. Non obstante, a saída do feixe láser por anguía xeralmente ten sección transversal de feixe asimétrico e gran diverxencia angular, e a eficiencia de acoplamiento con fibra ou outros compoñentes ópticos é baixa.

O aumento da potencia de saída de anguías está limitado pola acumulación de calor dos residuos na rexión activa e os danos ópticos na superficie do semiconductor. Ao aumentar a área de guía de ondas para reducir a acumulación de calor dos residuos na rexión activa para mellorar a disipación da calor, aumentando a área de saída de luz para reducir a densidade de potencia óptica do feixe para evitar danos ópticos, a potencia de saída de ata varios centos de miliates pódese conseguir na estrutura de guía de onda transversal única.
Para a guía de onda de 100 mm, un láser emisor de bordo único pode conseguir decenas de vatios de potencia de saída, pero neste momento a guía de onda é moi multi-modo no plano do chip, e a relación de aspecto do feixe de saída tamén chega a 100: 1, requirindo un sistema complexo de conformación de feixe.
Na premisa de que non hai un novo avance na tecnoloxía material e na tecnoloxía de crecemento epitaxial, o principal xeito de mellorar a potencia de saída dun único chip láser semiconductor é aumentar o ancho da franxa da rexión luminosa do chip. Non obstante, aumentar o ancho de tira demasiado alto é fácil de producir oscilación de modo de alta orde transversal e oscilación de filamento, o que reducirá enormemente a uniformidade da saída de luz e a potencia de saída non aumenta proporcionalmente co ancho da tira, polo que a potencia de saída dun único chip é extremadamente limitada. Para mellorar moito a potencia de saída, vén a tecnoloxía de matriz. A tecnoloxía integra varias unidades láser no mesmo substrato, de xeito que cada unidade de emisión de luz está aliñada como unha matriz unidimensional na dirección do eixe lento, sempre que a tecnoloxía de illamento óptico se use para separar cada unidade emisora ​​de luz na matriz, de xeito que non interfiran entre si, formando unha luz de luz que se aumenta a luz. Este chip láser semiconductor é un chip láser semiconductor (LDA), tamén coñecido como bar láser semiconductor.