იდეალური ლაზერული წყაროს არჩევა: კიდის ემისიის ნახევარგამტარული ლაზერი, მეორე ნაწილი

იდეალის არჩევანილაზერული წყარო: კიდის გამოსხივებანახევარგამტარული ლაზერიმეორე ნაწილი

4. კიდისებრი ნახევარგამტარული ლაზერების გამოყენების სტატუსი
ფართო ტალღის სიგრძისა და მაღალი სიმძლავრის გამო, კიდისებრი ნახევარგამტარული ლაზერები წარმატებით გამოიყენება მრავალ სფეროში, როგორიცაა საავტომობილო, ოპტიკური კომუნიკაციები დალაზერისამედიცინო მკურნალობა. საერთაშორისოდ აღიარებული საბაზრო კვლევის სააგენტო Yole Developpement-ის მონაცემებით, კიდიდან გამოსხივებამდე ლაზერების ბაზარი 2027 წელს 7.4 მილიარდ დოლარამდე გაიზრდება, 13%-იანი წლიური ზრდის ტემპით. ეს ზრდა კვლავაც განპირობებული იქნება ოპტიკური კომუნიკაციებით, როგორიცაა ოპტიკური მოდულები, გამაძლიერებლები და მონაცემთა კომუნიკაციისა და ტელეკომუნიკაციებისთვის განკუთვნილი 3D სენსორული აპლიკაციები. სხვადასხვა აპლიკაციის მოთხოვნებისთვის, ინდუსტრიაში შემუშავებულია სხვადასხვა EEL სტრუქტურის დიზაინის სქემები, მათ შორის: Fabripero (FP) ნახევარგამტარული ლაზერები, განაწილებული ბრაგის რეფლექტორის (DBR) ნახევარგამტარული ლაზერები, გარე ღრუს ლაზერის (ECL) ნახევარგამტარული ლაზერები, განაწილებული უკუკავშირის ნახევარგამტარული ლაზერები (DFB ლაზერი), კვანტური კასკადური ნახევარგამტარული ლაზერები (QCL) და ფართო არეალის ლაზერული დიოდები (BALD).

ოპტიკური კომუნიკაციის, 3D სენსორული აპლიკაციებისა და სხვა სფეროების მზარდი მოთხოვნის გათვალისწინებით, იზრდება ნახევარგამტარული ლაზერების მოთხოვნაც. გარდა ამისა, კიდისებრი გამოსხივების მქონე ნახევარგამტარული ლაზერები და ვერტიკალური ღრუს ზედაპირისებრი გამოსხივების მქონე ნახევარგამტარული ლაზერები ასევე ასრულებენ როლს ერთმანეთის ნაკლოვანებების შევსებაში ისეთ ახალ აპლიკაციებში, როგორიცაა:
(1) ოპტიკური კომუნიკაციების სფეროში, 1550 ნმ InGaAsP/InP განაწილებული უკუკავშირის (DFB ლაზერი) EEL და 1300 ნმ InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL ფართოდ გამოიყენება 2 კმ-დან 40 კმ-მდე გადაცემის მანძილებზე და 40 გბიტ/წმ-მდე გადაცემის სიჩქარით. თუმცა, 60 მ-დან 300 მ-მდე გადაცემის მანძილებზე და უფრო დაბალ გადაცემის სიჩქარეზე, 850 ნმ InGaAs-სა და AlGaAs-ზე დაფუძნებული VCsel-ები დომინირებენ.
(2) ვერტიკალური ღრუს ზედაპირის გამოსხივების ლაზერებს აქვთ მცირე ზომისა და ვიწრო ტალღის სიგრძის უპირატესობები, ამიტომ ისინი ფართოდ გამოიყენება სამომხმარებლო ელექტრონიკის ბაზარზე, ხოლო კიდის გამოსხივების ნახევარგამტარული ლაზერების სიკაშკაშისა და სიმძლავრის უპირატესობები გზას უხსნის დისტანციური ზონდირების აპლიკაციებსა და მაღალი სიმძლავრის დამუშავებას.
(3) როგორც კიდისებრი ნახევარგამტარი ლაზერების, ასევე ვერტიკალური ღრუს ზედაპირისებრი ნახევარგამტარი ლაზერების გამოყენება შესაძლებელია მოკლე და საშუალო დიაპაზონის liDAR-ისთვის, ისეთი სპეციფიკური გამოყენების მისაღწევად, როგორიცაა ბრმა ზონის აღმოჩენა და ზოლიდან გადახვევა.

5. მომავალი განვითარება
კიდისებრი ნახევარგამტარული ლაზერის უპირატესობებია მაღალი საიმედოობა, მინიატურიზაცია და მაღალი სინათლის სიმძლავრის სიმკვრივე და ფართო გამოყენების პერსპექტივები აქვს ოპტიკურ კომუნიკაციაში, liDAR-ში, მედიცინასა და სხვა სფეროებში. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ კიდისებრი ნახევარგამტარული ლაზერების წარმოების პროცესი შედარებით განვითარებულია, კიდისებრი ნახევარგამტარული ლაზერების მზარდი მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად, აუცილებელია კიდისებრი ნახევარგამტარული ლაზერების ტექნოლოგიის, პროცესის, მუშაობისა და სხვა ასპექტების მუდმივი ოპტიმიზაცია, მათ შორის: ვაფლის შიგნით დეფექტების სიმკვრივის შემცირება; პროცესის პროცედურების შემცირება; ტრადიციული სახეხი ბორბლისა და პირიანი ვაფლის ჭრის პროცესების ჩასანაცვლებლად ახალი ტექნოლოგიების შემუშავება, რომლებიც მიდრეკილია დეფექტების წარმოქმნისკენ; ეპიტაქსიური სტრუქტურის ოპტიმიზაცია კიდისებრი ლაზერის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად; წარმოების ხარჯების შემცირება და ა.შ. გარდა ამისა, იმის გამო, რომ კიდისებრი ლაზერის გამომავალი სინათლე ნახევარგამტარული ლაზერული ჩიპის გვერდით კიდეზეა, ჩიპის მცირე ზომის შეფუთვის მიღწევა რთულია, ამიტომ შესაბამისი შეფუთვის პროცესი კვლავ საჭიროებს შემდგომ დახვეწას.