مثالی لیزر سورس کا انتخاب: ایج ایمیشن سیمی کنڈکٹر لیزر پارٹ ون

مثالی کا انتخابلیزر ذریعہ: ایج ایمیشن سیمی کنڈکٹر لیزر
1. تعارف
سیمی کنڈکٹر لیزرچپس کو ایج ایمیٹنگ لیزر چپس (EEL) اور عمودی کیویٹی سرفیس ایمیٹنگ لیزر چپس (VCSEL) میں ریزونیٹرز کے مختلف مینوفیکچرنگ پروسیسز کے مطابق تقسیم کیا گیا ہے، اور ان کے مخصوص ساختی فرق کو شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ عمودی گہا کی سطح خارج کرنے والی لیزر کے مقابلے میں، کنارے اتسرجک سیمیکمڈکٹر لیزر ٹیکنالوجی کی ترقی زیادہ بالغ ہے، ایک وسیع طول موج کی حد کے ساتھ، اعلیالیکٹرو آپٹیکلتبادلوں کی کارکردگی، بڑی طاقت اور دیگر فوائد، لیزر پروسیسنگ، آپٹیکل مواصلات اور دیگر شعبوں کے لیے بہت موزوں ہے۔ اس وقت، کنارے سے خارج کرنے والے سیمی کنڈکٹر لیزرز آپٹو الیکٹرانکس انڈسٹری کا ایک اہم حصہ ہیں، اور ان کی ایپلی کیشنز میں صنعت، ٹیلی کمیونیکیشن، سائنس، صارف، فوجی اور ایرو اسپیس شامل ہیں۔ ٹیکنالوجی کی ترقی اور ترقی کے ساتھ، کنارے سے نکلنے والے سیمی کنڈکٹر لیزرز کی طاقت، وشوسنییتا اور توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی میں بہت بہتری آئی ہے، اور ان کے اطلاق کے امکانات زیادہ سے زیادہ وسیع ہیں۔
اس کے بعد، میں آپ کو سائیڈ ایمیٹنگ کے منفرد دلکشی کی مزید تعریف کرنے کی رہنمائی کروں گا۔سیمی کنڈکٹر لیزرز.

شکل 1 (بائیں) سائیڈ ایمیٹنگ سیمی کنڈکٹر لیزر اور (دائیں) عمودی گہا کی سطح خارج کرنے والی لیزر ساخت کا خاکہ

2. ایج ایمیشن سیمی کنڈکٹر کے کام کرنے والے اصوللیزر
کنارے سے نکلنے والے سیمی کنڈکٹر لیزر کی ساخت کو درج ذیل تین حصوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: سیمی کنڈکٹر ایکٹو ریجن، پمپ سورس اور آپٹیکل ریزونیٹر۔ عمودی گہا کی سطح سے خارج کرنے والے لیزرز (جو اوپر اور نیچے کے بریگ آئینے پر مشتمل ہوتے ہیں) کے گونجنے والے سے مختلف، کنارے سے خارج ہونے والے سیمی کنڈکٹر لیزر آلات میں گونجنے والے بنیادی طور پر دونوں طرف آپٹیکل فلموں پر مشتمل ہوتے ہیں۔ عام EEL ڈیوائس کا ڈھانچہ اور ریزونیٹر کا ڈھانچہ شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ ایج ایمیشن سیمی کنڈکٹر لیزر ڈیوائس میں فوٹوون کو گونجنے والے میں موڈ سلیکشن کے ذریعے بڑھایا جاتا ہے، اور لیزر سبسٹریٹ کی سطح کے متوازی سمت میں بنتا ہے۔ کنارے سے خارج کرنے والے سیمی کنڈکٹر لیزر آلات میں آپریٹنگ طول موج کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے اور یہ بہت سے عملی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہوتے ہیں، اس لیے وہ لیزر کے مثالی ذرائع میں سے ایک بن جاتے ہیں۔

کنارے سے خارج ہونے والے سیمی کنڈکٹر لیزرز کی کارکردگی کی جانچ کے اشاریہ جات دوسرے سیمی کنڈکٹر لیزرز کے ساتھ بھی مطابقت رکھتے ہیں، بشمول: (1) لیزر لیزنگ ویو لینتھ؛ (2) تھریشولڈ کرنٹ Ith، یعنی وہ کرنٹ جس پر لیزر ڈائیوڈ لیزر دولن پیدا کرنا شروع کرتا ہے۔ (3) ورکنگ کرنٹ Iop، یعنی ڈرائیونگ کرنٹ جب لیزر ڈائیوڈ ریٹیڈ آؤٹ پٹ پاور تک پہنچ جاتا ہے، یہ پیرامیٹر لیزر ڈرائیو سرکٹ کے ڈیزائن اور ماڈیولیشن پر لاگو ہوتا ہے۔ (4) ڈھال کی کارکردگی؛ (5) عمودی انحراف زاویہ θ⊥; (6) افقی انحراف زاویہ θ∥; (7) موجودہ آئی ایم کی نگرانی کریں، یعنی سیمی کنڈکٹر لیزر چپ کے موجودہ سائز کو ریٹیڈ آؤٹ پٹ پاور پر۔

3. GaAs اور GaN پر مبنی ایج ایمیٹنگ سیمی کنڈکٹر لیزرز کی تحقیقی پیشرفت
GaAs سیمی کنڈکٹر مواد پر مبنی سیمی کنڈکٹر لیزر سب سے زیادہ پختہ سیمی کنڈکٹر لیزر ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے۔ اس وقت، GAAS پر مبنی قریب-انفراریڈ بینڈ (760-1060 nm) کنارے سے خارج کرنے والے سیمی کنڈکٹر لیزرز کو وسیع پیمانے پر تجارتی طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ Si اور GaAs کے بعد تیسری نسل کے سیمی کنڈکٹر مواد کے طور پر، GaN اپنی بہترین جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے سائنسی تحقیق اور صنعت میں بڑے پیمانے پر فکر مند رہا ہے۔ GAN پر مبنی آپٹو الیکٹرانک آلات کی ترقی اور محققین کی کوششوں کے ساتھ، GAN پر مبنی روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس اور کنارے سے خارج کرنے والے لیزرز کو صنعتی بنایا گیا ہے۔