Zgjedhja e Burimit Ideal të Lazerit: Lazeri Gjysmëpërçues me Emetim në Skaje Pjesa e Dytë

Zgjedhja e IdealitBurim LazeriEmetimi i skajitLazer gjysmëpërçuesPjesa e Dytë

4. Statusi i aplikimit të lazerëve gjysmëpërçues me emetim skajesh
Për shkak të gamës së gjerë të gjatësisë së valës dhe fuqisë së lartë, lazerët gjysmëpërçues që lëshojnë skaje janë aplikuar me sukses në shumë fusha të tilla si automobila, komunikimi optik dhelazertrajtim mjekësor. Sipas Yole Developpement, një agjenci kërkimore tregu me famë ndërkombëtare, tregu i lazerëve nga skaji në emetim do të rritet në 7.4 miliardë dollarë në vitin 2027, me një normë vjetore të përbërë rritjeje prej 13%. Kjo rritje do të vazhdojë të nxitet nga komunikimet optike, siç janë modulet optike, amplifikatorët dhe aplikacionet e ndjeshmërisë 3D për komunikimet e të dhënave dhe telekomunikacionin. Për kërkesa të ndryshme aplikimi, skema të ndryshme të projektimit të strukturës EEL janë zhvilluar në industri, duke përfshirë: lazerët gjysmëpërçues Fabripero (FP), lazerët gjysmëpërçues Bragg Reflector të Shpërndarë (DBR), lazerët gjysmëpërçues lazer me zgavër të jashtme (ECL), lazerët gjysmëpërçues me reagim të shpërndarë (Lazer DFB), lazerë gjysmëpërçues me kaskadë kuantike (QCL) dhe dioda lazer me sipërfaqe të gjerë (BALD).

Me kërkesën në rritje për komunikim optik, aplikime të sensorëve 3D dhe fusha të tjera, kërkesa për lazerë gjysmëpërçues është gjithashtu në rritje. Përveç kësaj, lazerët gjysmëpërçues që emetojnë skaje dhe lazerët gjysmëpërçues që emetojnë sipërfaqe me zgavër vertikale luajnë gjithashtu një rol në plotësimin e mangësive të njëri-tjetrit në aplikime në zhvillim, të tilla si:
(1) Në fushën e komunikimeve optike, EEL me Feedback të Shpërndarë (lazer DFB) InGaAsP/InP 1550 nm dhe EEL Fabry Pero InGaAsP/InGaP 1300 nm përdoren zakonisht në distanca transmetimi prej 2 km deri në 40 km dhe shpejtësi transmetimi deri në 40 Gbps. Megjithatë, në distanca transmetimi prej 60 m deri në 300 m dhe shpejtësi më të ulëta transmetimi, VCsel-et e bazuara në InGaAs dhe AlGaAs 850 nm janë dominuese.
(2) Lazerët sipërfaqësorë që lëshojnë zgavra vertikale kanë avantazhet e madhësisë së vogël dhe gjatësisë së valës së ngushtë, kështu që ato janë përdorur gjerësisht në tregun e elektronikës së konsumit, dhe avantazhet e shkëlqimit dhe fuqisë së lazerëve gjysmëpërçues që lëshojnë skaje hapin rrugën për aplikimet e teledeteksionit dhe përpunimin me fuqi të lartë.
(3) Si lazerët gjysmëpërçues që lëshojnë skaje ashtu edhe lazerët gjysmëpërçues që lëshojnë sipërfaqe me zgavër vertikale mund të përdoren për liDAR me rreze të shkurtër dhe të mesme për të arritur aplikime specifike siç janë zbulimi i pikës së verbër dhe largimi nga korsia.

5. Zhvillimi i ardhshëm
Lazeri gjysmëpërçues që lëshon skaje ka avantazhet e besueshmërisë së lartë, miniaturizimit dhe dendësisë së lartë të fuqisë ndriçuese, dhe ka perspektiva të gjera aplikimi në komunikimin optik, liDAR, mjekësi dhe fusha të tjera. Megjithatë, megjithëse procesi i prodhimit të lazerëve gjysmëpërçues që lëshojnë skaje ka qenë relativisht i pjekur, për të përmbushur kërkesën në rritje të tregjeve industriale dhe të konsumit për lazerë gjysmëpërçues që lëshojnë skaje, është e nevojshme të optimizohet vazhdimisht teknologjia, procesi, performanca dhe aspekte të tjera të lazerëve gjysmëpërçues që lëshojnë skaje, duke përfshirë: zvogëlimin e dendësisë së defekteve brenda pllakës; Zvogëlimin e procedurave të procesit; Zhvillimin e teknologjive të reja për të zëvendësuar proceset tradicionale të prerjes së pllakës me rrota bluarëse dhe teh që janë të prirura për të futur defekte; Optimizimin e strukturës epitaksiale për të përmirësuar efikasitetin e lazerit që lëshon skaje; Zvogëlimin e kostove të prodhimit, etj. Përveç kësaj, për shkak se drita dalëse e lazerit që lëshon skaje është në skajin anësor të çipit lazer gjysmëpërçues, është e vështirë të arrihet paketimi i çipit me madhësi të vogël, kështu që procesi i paketimit përkatës duhet të thellohet më tej.