Hyrje në Lazerin që Emeton Skajet (EEL)

Hyrje në Lazerin që Emeton Skajet (EEL)
Për të përftuar një dalje lazeri gjysmëpërçues me fuqi të lartë, teknologjia aktuale përdor strukturën e emetimit të skajit. Rezonatori i lazerit gjysmëpërçues që emeton skajin përbëhet nga sipërfaqja natyrale e disociimit të kristalit gjysmëpërçues, dhe rrezja e daljes emetohet nga pjesa e përparme e lazerit. Lazeri gjysmëpërçues i tipit me emetim skaji mund të arrijë dalje të lartë me fuqi, por pika e daljes së tij është eliptike, cilësia e rrezes është e dobët dhe forma e rrezes duhet të modifikohet me një sistem formësimi të rrezes.
Diagrami i mëposhtëm tregon strukturën e lazerit gjysmëpërçues që lëshon skaje. Zgavra optike e EEL është paralele me sipërfaqen e çipit gjysmëpërçues dhe lëshon lazer në skajin e çipit gjysmëpërçues, i cili mund të realizojë daljen e lazerit me fuqi të lartë, shpejtësi të lartë dhe zhurmë të ulët. Megjithatë, dalja e rrezes së lazerit nga EEL në përgjithësi ka prerje tërthore asimetrike të rrezes dhe divergjencë të madhe këndore, dhe efikasiteti i çiftëzimit me fibrat ose komponentë të tjerë optikë është i ulët.

Rritja e fuqisë dalëse të EEL kufizohet nga akumulimi i nxehtësisë së humbur në rajonin aktiv dhe dëmtimi optik në sipërfaqen e gjysmëpërçuesit. Duke rritur zonën e valëpërçuesit për të zvogëluar akumulimin e nxehtësisë së humbur në rajonin aktiv për të përmirësuar shpërndarjen e nxehtësisë, duke rritur zonën e daljes së dritës për të zvogëluar dendësinë e fuqisë optike të rrezes për të shmangur dëmtimin optik, fuqia dalëse deri në disa qindra milivat mund të arrihet në strukturën e valëpërçuesit me një modalitet tërthor.
Për valëpërçuesin 100 mm, një lazer që lëshon vetëm skaje mund të arrijë dhjetëra vat fuqi dalëse, por në këtë kohë valëpërçuesi është shumë shumëmodal në planin e çipit, dhe raporti i aspektit të rrezes dalëse arrin gjithashtu 100:1, duke kërkuar një sistem kompleks formësimi të rrezes.
Me premisën se nuk ka ndonjë përparim të ri në teknologjinë e materialeve dhe teknologjinë e rritjes epitaksiale, mënyra kryesore për të përmirësuar fuqinë dalëse të një çipi të vetëm lazer gjysmëpërçues është rritja e gjerësisë së shiritit të rajonit ndriçues të çipit. Megjithatë, rritja shumë e gjerësisë së shiritit është e lehtë për të prodhuar lëkundje tërthore të rendit të lartë dhe lëkundje si filament, të cilat do të zvogëlojnë shumë uniformitetin e daljes së dritës, dhe fuqia dalëse nuk rritet proporcionalisht me gjerësinë e shiritit, kështu që fuqia dalëse e një çipi të vetëm është jashtëzakonisht e kufizuar. Për të përmirësuar shumë fuqinë dalëse, vjen në ekzistencë teknologjia e vargjeve. Teknologjia integron njësi të shumëfishta lazeri në të njëjtin substrat, në mënyrë që çdo njësi që lëshon dritë të rreshtohet si një varg njëdimensional në drejtimin e boshtit të ngadaltë, për sa kohë që teknologjia e izolimit optik përdoret për të ndarë çdo njësi që lëshon dritë në varg, në mënyrë që ato të mos ndërhyjnë me njëra-tjetrën, duke formuar një lazer me shumë hapje, ju mund të rrisni fuqinë dalëse të të gjithë çipit duke rritur numrin e njësive të integruara që lëshojnë dritë. Ky çip lazer gjysmëpërçues është një çip varg lazeri gjysmëpërçues (LDA), i njohur edhe si një shufër lazeri gjysmëpërçues.