Introduzione à u Laser à Emissione di Bordi (EEL)

Introduzione à u Laser à Emissione di Bordi (EEL)
Per ottene una pruduzzione laser à semiconduttore d'alta putenza, a tecnulugia attuale hè di utilizà una struttura d'emissione di bordu. U risonatore di u laser à semiconduttore à emissione di bordu hè cumpostu da a superficia di dissociazione naturale di u cristallu semiconduttore, è u fasciu di pruduzzione hè emessu da a parte anteriore di u laser. U laser à semiconduttore di tipu à emissione di bordu pò ottene una pruduzzione d'alta putenza, ma u so puntu di pruduzzione hè ellitticu, a qualità di u fasciu hè scarsa, è a forma di u fasciu deve esse mudificata cù un sistema di furmazione di u fasciu.
U diagrama seguente mostra a struttura di u laser semiconduttore à emissione di bordi. A cavità ottica di EEL hè parallela à a superficia di u chip semiconduttore è emette laser à u bordu di u chip semiconduttore, chì pò realizà l'output laser cù alta putenza, alta velocità è bassu rumore. Tuttavia, l'output di u fasciu laser da EEL generalmente hà una sezione trasversale di u fasciu asimmetrica è una grande divergenza angulare, è l'efficienza di accoppiamentu cù a fibra o altri cumpunenti ottici hè bassa.

L'aumentu di a putenza di pruduzzione EEL hè limitatu da l'accumulazione di calore persu in a regione attiva è da i danni ottici nantu à a superficia di i semiconduttori. Aumentendu l'area di a guida d'onda per riduce l'accumulazione di calore persu in a regione attiva per migliurà a dissipazione di u calore, aumentendu l'area di pruduzzione luminosa per riduce a densità di putenza ottica di u fasciu per evità danni ottici, si pò ottene una putenza di pruduzzione finu à parechji centinaia di milliwatt in a struttura di guida d'onda à modu trasversale unicu.
Per a guida d'onda di 100 mm, un unicu laser à emissione di bordi pò ottene decine di watt di putenza di uscita, ma in questu mumentu a guida d'onda hè altamente multimodale nantu à u pianu di u chip, è u rapportu d'aspettu di u fasciu di uscita righjunghje ancu 100: 1, chì richiede un sistema cumplessu di furmazione di u fasciu.
Partendu da a premisa chì ùn ci hè micca una nova scuperta in a tecnulugia di i materiali è a tecnulugia di crescita epitassiale, u modu principale per migliurà a putenza di uscita di un unicu chip laser à semiconduttore hè di aumentà a larghezza di a striscia di a regione luminosa di u chip. Tuttavia, aumentà troppu a larghezza di a striscia hè faciule per pruduce oscillazioni di modu trasversale di ordine altu è oscillazioni simili à filamenti, chì riduceranu assai l'uniformità di a pruduzzione luminosa, è a putenza di uscita ùn aumenta micca proporzionalmente cù a larghezza di a striscia, dunque a putenza di uscita di un unicu chip hè estremamente limitata. Per migliurà assai a putenza di uscita, nasce a tecnulugia di array. A tecnulugia integra parechje unità laser nantu à u listessu substratu, in modu chì ogni unità emittente di luce sia allineata cum'è un array unidimensionale in a direzzione di l'asse lentu, basta chì a tecnulugia d'isolamentu otticu sia aduprata per separà ogni unità emittente di luce in l'array, in modu chì ùn interferiscenu micca trà di elli, furmendu un laser multi-apertura, pudete aumentà a putenza di uscita di tuttu u chip aumentendu u numeru di unità emittente di luce integrate. Stu chip laser à semiconduttore hè un chip di array laser à semiconduttore (LDA), cunnisciutu ancu cum'è barra laser à semiconduttore.