عمودی گہا کی سطح کا تعارف سیمی کنڈکٹر لیزر (VCSEL)

عمودی گہا کی سطح کا اخراج کا تعارفسیمیکمڈکٹر لیزر(وی سی ایس ای ایل)
عمودی بیرونی گہا کی سطح کو خارج کرنے والے لیزرز کو 1990 کی دہائی کے وسط میں ایک اہم مسئلے پر قابو پانے کے لئے تیار کیا گیا تھا جس نے روایتی سیمیکمڈکٹر لیزرز کی ترقی کو دوچار کیا ہے: بنیادی ٹرانسورس موڈ میں اعلی بیم کے معیار کے ساتھ اعلی پاور لیزر آؤٹ پٹ کیسے تیار کیا جائے۔
عمودی بیرونی گہا کی سطح کو خارج کرنے والے لیزرز (Vecsels) ، جسے بھی جانا جاتا ہےسیمیکمڈکٹر ڈسک لیزرز(ایس ڈی ایل) ، لیزر فیملی کے نسبتا new نئے رکن ہیں۔ یہ سیمیکمڈکٹر گین میڈیم میں کوانٹم کی اچھی طرح سے مادی ساخت اور موٹائی کو تبدیل کرکے اخراج کی طول موج کو ڈیزائن کرسکتا ہے ، اور انٹراکیویٹی فریکوینسی ڈبلنگ کے ساتھ مل کر الٹرا وایلیٹ سے لے کر دور دراز تک وسیع طول موج کی حد کا احاطہ کرسکتا ہے ، جبکہ اعلی طاقت کی پیداوار کو حاصل کرتے ہوئے کم ڈائیورجینس زاویہ سرکلر سمیٹک لیزر بیم کو برقرار رکھتے ہیں۔ لیزر ریزونیٹر گین چپ کے نیچے ڈی بی آر ڈھانچے اور بیرونی آؤٹ پٹ کپلنگ آئینے پر مشتمل ہے۔ یہ انوکھا بیرونی گونجنے والا ڈھانچہ آپٹیکل عناصر کو گہا میں داخل کرنے کی اجازت دیتا ہے جیسے تعدد ڈبلنگ ، فریکوئنسی فرق ، اور موڈ لاکنگ جیسے کاموں کے للیزر ماخذبائیو فوٹونکس ، اسپیکٹروسکوپی ، سے لے کر ایپلی کیشنز کے لئےلیزر میڈیسن، اور لیزر پروجیکشن۔
وی سی سطح کا خارج ہونے والے سیمیکمڈکٹر لیزر کا گونج اس طیارے کے لئے کھڑا ہے جہاں فعال خطہ واقع ہے ، اور اس کا آؤٹ پٹ لائٹ فعال خطے کے ہوائی جہاز کے لئے کھڑا ہے ، جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔ وی سی ایس ای ایل کے انوکھے فوائد ہیں ، جیسے چھوٹے سائز ، اعلی تعدد ، اچھی بیم کے معیار ، بڑے گہا کی سطح کو پہنچنے والے تھریشولڈ ، اور نسبتا problesed عمل۔ یہ لیزر ڈسپلے ، آپٹیکل مواصلات اور آپٹیکل گھڑی کی ایپلی کیشنز میں عمدہ کارکردگی کو ظاہر کرتا ہے۔ تاہم ، وی سی ایس ای ایل واٹ کی سطح سے زیادہ اعلی طاقت والے لیزر حاصل نہیں کرسکتے ہیں ، لہذا وہ اعلی طاقت کی ضروریات والے شعبوں میں استعمال نہیں ہوسکتے ہیں۔

وی سی ایس ای ایل کا لیزر گونجنے والا ایک تقسیم شدہ بریگ ریفلیکٹر (ڈی بی آر) پر مشتمل ہے جو فعال خطے کے اوپری اور نچلے اطراف دونوں پر سیمیکمڈکٹر مواد کی کثیر پرت ایپیٹیکسیل ڈھانچہ پر مشتمل ہے ، جو اس سے بہت مختلف ہےلیزراییل میں کفایت شعاری کے طیارے پر مشتمل گونجنے والا۔ وی سی ایس ای ایل آپٹیکل ریزونیٹر کی سمت چپ کی سطح کے لئے کھڑا ہے ، لیزر آؤٹ پٹ بھی چپ کی سطح کے لئے کھڑا ہے ، اور ڈی بی آر کے دونوں اطراف کی عکاسی اییل حل طیارے سے کہیں زیادہ ہے۔
وی سی ایس ای ایل کے لیزر گونجنے والے کی لمبائی عام طور پر کچھ مائکرون ہوتی ہے ، جو اییل کے ملی میٹر گونجنے والے کی نسبت بہت چھوٹی ہوتی ہے ، اور گہا میں آپٹیکل فیلڈ دوغلی کے ذریعہ حاصل کردہ یکطرفہ فائدہ کم ہوتا ہے۔ اگرچہ بنیادی ٹرانسورس موڈ آؤٹ پٹ حاصل کیا جاسکتا ہے ، لیکن آؤٹ پٹ پاور صرف کئی ملی واٹ تک پہنچ سکتی ہے۔ وی سی ایس ای ایل آؤٹ پٹ لیزر بیم کا کراس سیکشن پروفائل سرکلر ہے ، اور موڑ کا زاویہ کنارے سے خارج ہونے والے لیزر بیم سے کہیں چھوٹا ہے۔ وی سی ایس ای ایل کی اعلی بجلی کی پیداوار کو حاصل کرنے کے ل more ، برائٹ خطے کو زیادہ سے زیادہ فائدہ پہنچانے کے لئے بڑھانا ضروری ہے ، اور برائٹ خطے میں اضافے سے آؤٹ پٹ لیزر ملٹی موڈ آؤٹ پٹ بننے کا سبب بنے گا۔ ایک ہی وقت میں ، ایک بڑے برائٹ خطے میں یکساں موجودہ انجیکشن حاصل کرنا مشکل ہے ، اور غیر مساوی موجودہ انجیکشن فضلہ گرمی کے جمع کو بڑھا دے گا۔ مختصر یہ کہ ، وی سی ایس ای ایل بنیادی موڈ سرکلر توازن کی جگہ کو مناسب ساختی ڈیزائن کے ذریعے آؤٹ پٹ کرسکتا ہے ، لیکن جب آؤٹ پٹ کی واحد موڈ ہوتی ہے تو آؤٹ پٹ پاور کم ہوتی ہے۔