Լազերի իդեալական աղբյուրի ընտրություն. Եզրային ճառագայթման կիսահաղորդչային լազեր, մաս երկրորդ

Իդեալի ընտրությունԼազերային աղբյուրԵզրային արտանետումԿիսահաղորդչային լազերԵրկրորդ մաս

4. Եզրային ճառագայթող կիսահաղորդչային լազերների կիրառման կարգավիճակը
Իր լայն ալիքի տիրույթի և բարձր հզորության շնորհիվ, եզրային կիսահաղորդչային լազերները հաջողությամբ կիրառվել են բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային, օպտիկական կապի ևլազերբժշկական բուժում: Միջազգային ճանաչում ունեցող Yole Developpement շուկայի հետազոտական ​​գործակալության տվյալներով՝ եզրից ճառագայթող լազերների շուկան 2027 թվականին կաճի մինչև 7.4 միլիարդ դոլար՝ տարեկան 13% բարդ աճի տեմպով: Այս աճը կշարունակվի պայմանավորված լինել օպտիկական հաղորդակցություններով, ինչպիսիք են օպտիկական մոդուլները, ուժեղացուցիչները և տվյալների հաղորդակցման և հեռահաղորդակցության համար նախատեսված եռաչափ զգայուն կիրառությունները: Տարբեր կիրառման պահանջների համար արդյունաբերության մեջ մշակվել են EEL կառուցվածքի տարբեր նախագծման սխեմաներ, այդ թվում՝ Fabripero (FP) կիսահաղորդչային լազերներ, բաշխված Բրեգգի ռեֆլեկտորային (DBR) կիսահաղորդչային լազերներ, արտաքին խոռոչի լազերային (ECL) կիսահաղորդչային լազերներ, բաշխված հետադարձ կիսահաղորդչային լազերներ (DFB լազեր), քվանտային կասկադային կիսահաղորդչային լազերներ (QCL) և լայնածավալ լազերային դիոդներ (BALD):

Օպտիկական կապի, եռաչափ սենսորային կիրառությունների և այլ ոլորտների պահանջարկի աճին զուգընթաց, աճում է նաև կիսահաղորդչային լազերների պահանջարկը։ Բացի այդ, եզրային ճառագայթող կիսահաղորդչային լազերները և ուղղահայաց խոռոչային մակերեսային ճառագայթող կիսահաղորդչային լազերները նույնպես դեր են խաղում միմյանց թերությունները լրացնելու գործում զարգացող կիրառություններում, ինչպիսիք են՝
(1) Օպտիկական կապի ոլորտում 1550 նմ InGaAsP/InP բաշխված հետադարձ կապի (DFB լազեր) EEL-ը և 1300 նմ InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL-ը սովորաբար օգտագործվում են 2 կմ-ից 40 կմ փոխանցման հեռավորությունների և մինչև 40 Գբ/վ փոխանցման արագությունների դեպքում: Այնուամենայնիվ, 60 մ-ից 300 մ փոխանցման հեռավորությունների և ավելի ցածր փոխանցման արագությունների դեպքում գերակշռում են 850 նմ InGaAs-ի և AlGaAs-ի վրա հիմնված VCsel-ները:
(2) Ուղղահայաց խոռոչի մակերեսային ճառագայթող լազերներն ունեն փոքր չափի և նեղ ալիքի երկարության առավելություններ, ուստի դրանք լայնորեն օգտագործվել են սպառողական էլեկտրոնիկայի շուկայում, իսկ եզրային ճառագայթող կիսահաղորդչային լազերների պայծառության և հզորության առավելությունները ճանապարհ են հարթում հեռազննման կիրառությունների և բարձր հզորության մշակման համար։
(3) Ե՛վ եզրային կիսահաղորդչային լազերները, և՛ ուղղահայաց խոռոչային մակերեսային կիսահաղորդչային լազերները կարող են օգտագործվել կարճ և միջին հեռավորության liDAR-ի համար՝ որոշակի կիրառություններ ապահովելու համար, ինչպիսիք են կույր գոտու հայտնաբերումը և երթևեկելի գոտուց շեղվելը։

5. Ապագա զարգացում
Եզրային կիսահաղորդչային լազերն ունի բարձր հուսալիության, մանրացման և բարձր լուսային հզորության խտության առավելություններ, և ունի լայն կիրառման հեռանկարներ օպտիկական կապի, liDAR-ի, բժշկական և այլ ոլորտներում: Այնուամենայնիվ, չնայած եզրային կիսահաղորդչային լազերների արտադրության գործընթացը համեմատաբար հասուն է, եզրային կիսահաղորդչային լազերների արդյունաբերական և սպառողական շուկաների աճող պահանջարկը բավարարելու համար անհրաժեշտ է անընդհատ օպտիմալացնել եզրային կիսահաղորդչային լազերների տեխնոլոգիան, գործընթացը, կատարողականը և այլ ասպեկտներ, ներառյալ՝ թիթեղի ներսում արատների խտության նվազեցումը, գործընթացային ընթացակարգերի կրճատումը, ավանդական հղկող անիվի և շեղբի թիթեղների կտրման գործընթացները փոխարինելու նոր տեխնոլոգիաներ, որոնք հակված են արատներ առաջացնելուն, էպիտաքսիալ կառուցվածքի օպտիմալացումը՝ եզրային լազերի արդյունավետությունը բարելավելու համար, արտադրական ծախսերի կրճատումը և այլն: Բացի այդ, քանի որ եզրային լազերի ելքային լույսը կիսահաղորդչային լազերային չիպի կողային եզրին է, դժվար է հասնել փոքր չափի չիպի փաթեթավորման, ուստի դրան առնչվող փաթեթավորման գործընթացը դեռ պետք է ավելի մանրամասն ուսումնասիրվի: