Izbor idealaIzvor laseraRubna emisijaPoluvodički laserDrugi dio
4. Status primjene poluvodičkih lasera s rubnom emisijom
Zbog širokog raspona valnih duljina i velike snage, poluvodički laseri s rubnim emitiranjem uspješno su primijenjeni u mnogim područjima kao što su automobilska industrija, optička komunikacija ilasermedicinski tretman. Prema Yole Developpementu, međunarodno priznatoj agenciji za istraživanje tržišta, tržište lasera s rubnim zračenjem (edge-to-emit) narast će na 7,4 milijarde dolara u 2027. godini, s godišnjom stopom rasta od 13%. Ovaj rast će i dalje biti potaknut optičkim komunikacijama, kao što su optički moduli, pojačala i 3D senzorske aplikacije za podatkovnu komunikaciju i telekomunikacije. Za različite zahtjeve primjene, u industriji su razvijene različite sheme dizajna EEL strukture, uključujući: Fabripero (FP) poluvodičke lasere, distribuirane Braggove reflektorske (DBR) poluvodičke lasere, poluvodičke lasere s vanjskom šupljinom (ECL), distribuirane povratne poluvodičke lasere (DFB laser), kvantni kaskadni poluvodički laseri (QCL) i laserske diode širokog područja (BALD).
S rastućom potražnjom za optičkom komunikacijom, 3D senzorskim primjenama i drugim područjima, raste i potražnja za poluvodičkim laserima. Osim toga, poluvodički laseri s rubnim emitiranjem i poluvodički laseri s vertikalnom šupljinom koji emitiraju površinu također igraju ulogu u međusobnom popunjavanju nedostataka u novim primjenama, kao što su:
(1) U području optičkih komunikacija, 1550 nm InGaAsP/InP distribuirani laser s povratnom vezom (DFB laser) i 1300 nm InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL se obično koriste na udaljenostima prijenosa od 2 km do 40 km i brzinama prijenosa do 40 Gbps. Međutim, na udaljenostima prijenosa od 60 m do 300 m i nižim brzinama prijenosa, dominantni su VCsel-ovi temeljeni na 850 nm InGaAs i AlGaAs.
(2) Vertikalna šupljina s površinskim emitiranjem lasera ima prednosti male veličine i uske valne duljine, pa se široko koristi na tržištu potrošačke elektronike, a prednosti svjetline i snage rubnih poluvodičkih lasera otvaraju put primjenama daljinskog istraživanja i obradi velike snage.
(3) I poluvodički laseri s rubnim emitiranjem i poluvodički laseri s vertikalnom šupljinom s površinskim emitiranjem mogu se koristiti za liDAR kratkog i srednjeg dometa kako bi se postigle specifične primjene poput detekcije mrtvog kuta i napuštanja trake.
5. Budući razvoj
Rubni emitirajući poluvodički laser ima prednosti visoke pouzdanosti, miniaturizacije i visoke gustoće svjetlosne snage te ima široke mogućnosti primjene u optičkoj komunikaciji, liDAR-u, medicini i drugim područjima. Međutim, iako je proizvodni proces rubnih emitirajućih poluvodičkih lasera relativno zreo, kako bi se zadovoljila rastuća potražnja industrijskih i potrošačkih tržišta za rubnim emitirajućim poluvodičkim laserima, potrebno je kontinuirano optimizirati tehnologiju, proces, performanse i druge aspekte rubnih emitirajućih poluvodičkih lasera, uključujući: smanjenje gustoće defekata unutar pločice; smanjenje procesnih postupaka; razvoj novih tehnologija za zamjenu tradicionalnih procesa rezanja pločica brusnim kotačima i oštricama koji su skloni uvođenju defekata; optimizaciju epitaksijalne strukture radi poboljšanja učinkovitosti rubnog emitirajućeg lasera; smanjenje troškova proizvodnje itd. Osim toga, budući da je izlazna svjetlost rubnog emitirajućeg lasera na bočnom rubu poluvodičkog laserskog čipa, teško je postići pakiranje čipa male veličine, pa je potrebno dodatno razraditi povezani proces pakiranja.
Vrijeme objave: 22. siječnja 2024.