Επιλογή ΙδανικούΠηγή λέιζερ: Εκπομπή ακμώνΗμιαγωγικό λέιζερΜέρος Δεύτερο
4. Κατάσταση εφαρμογής των λέιζερ ημιαγωγών εκπομπής ακμών
Λόγω του ευρέος φάσματος κύματος και της υψηλής ισχύος τους, τα λέιζερ ημιαγωγών που εκπέμπουν άκρες έχουν εφαρμοστεί με επιτυχία σε πολλούς τομείς όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, οι οπτικές επικοινωνίες καιλέιζεριατρική περίθαλψη. Σύμφωνα με την Yole Developpement, μια διεθνώς αναγνωρισμένη εταιρεία έρευνας αγοράς, η αγορά λέιζερ από άκρη σε άκρη θα αυξηθεί στα 7,4 δισεκατομμύρια δολάρια το 2027, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 13%. Αυτή η ανάπτυξη θα συνεχίσει να καθοδηγείται από τις οπτικές επικοινωνίες, όπως οπτικές μονάδες, ενισχυτές και εφαρμογές τρισδιάστατης ανίχνευσης για επικοινωνίες δεδομένων και τηλεπικοινωνίες. Για διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογών, έχουν αναπτυχθεί διαφορετικά σχήματα σχεδιασμού δομής EEL στον κλάδο, όπως: λέιζερ ημιαγωγών Fabripero (FP), λέιζερ ημιαγωγών Distributed Bragg Reflector (DBR), λέιζερ ημιαγωγών εξωτερικής κοιλότητας (ECL), λέιζερ ημιαγωγών κατανεμημένης ανάδρασης (Λέιζερ DFB), κβαντικά λέιζερ ημιαγωγών καταρράκτη (QCL) και δίοδοι λέιζερ ευρείας περιοχής (BALD).
Με την αυξανόμενη ζήτηση για οπτικές επικοινωνίες, εφαρμογές τρισδιάστατης ανίχνευσης και άλλους τομείς, αυξάνεται επίσης η ζήτηση για λέιζερ ημιαγωγών. Επιπλέον, τα λέιζερ ημιαγωγών που εκπέμπουν άκρες και τα λέιζερ ημιαγωγών που εκπέμπουν επιφάνεια κάθετης κοιλότητας διαδραματίζουν επίσης ρόλο στην κάλυψη των ελλείψεων μεταξύ τους σε αναδυόμενες εφαρμογές, όπως:
(1) Στον τομέα των οπτικών επικοινωνιών, το EEL Κατανεμημένης Ανάδρασης (DFB λέιζερ) InGaAsP/InP 1550 nm και το EEL Fabry Pero InGaAsP/InGaP 1300 nm χρησιμοποιούνται συνήθως σε αποστάσεις μετάδοσης από 2 km έως 40 km και ρυθμούς μετάδοσης έως 40 Gbps. Ωστόσο, σε αποστάσεις μετάδοσης από 60 m έως 300 m και χαμηλότερες ταχύτητες μετάδοσης, τα VCsels που βασίζονται σε InGaAs και AlGaAs 850 nm είναι κυρίαρχα.
(2) Τα λέιζερ επιφανειακής εκπομπής κάθετης κοιλότητας έχουν τα πλεονεκτήματα του μικρού μεγέθους και του στενού μήκους κύματος, επομένως έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αγορά ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, και τα πλεονεκτήματα φωτεινότητας και ισχύος των λέιζερ ημιαγωγών που εκπέμπουν από άκρη σε άκρη ανοίγουν το δρόμο για εφαρμογές τηλεπισκόπησης και επεξεργασία υψηλής ισχύος.
(3) Τόσο τα λέιζερ ημιαγωγών που εκπέμπουν άκρες όσο και τα λέιζερ ημιαγωγών που εκπέμπουν επιφάνεια κάθετης κοιλότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για liDAR μικρής και μεσαίας εμβέλειας για την επίτευξη συγκεκριμένων εφαρμογών όπως η ανίχνευση τυφλών σημείων και η απόκλιση από τη λωρίδα κυκλοφορίας.
5. Μελλοντική ανάπτυξη
Το λέιζερ ημιαγωγών εκπομπής ακμών έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής αξιοπιστίας, της σμίκρυνσης και της υψηλής φωτεινής πυκνότητας ισχύος, και έχει ευρείες προοπτικές εφαρμογής στην οπτική επικοινωνία, το liDAR, την ιατρική και άλλους τομείς. Ωστόσο, παρόλο που η διαδικασία κατασκευής των λέιζερ ημιαγωγών εκπομπής ακμών είναι σχετικά ώριμη, προκειμένου να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση των βιομηχανικών και καταναλωτικών αγορών για λέιζερ ημιαγωγών εκπομπής ακμών, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιείται συνεχώς η τεχνολογία, η διαδικασία, η απόδοση και άλλες πτυχές των λέιζερ ημιαγωγών εκπομπής ακμών, όπως: μείωση της πυκνότητας ελαττωμάτων μέσα στο πλακίδιο· μείωση των διαδικασιών· ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για την αντικατάσταση των παραδοσιακών διαδικασιών κοπής πλακιδίων με τροχούς λείανσης και λεπίδες που είναι επιρρεπείς στην εισαγωγή ελαττωμάτων· βελτιστοποίηση της επιταξιακής δομής για τη βελτίωση της αποδοτικότητας του λέιζερ εκπομπής ακμών· μείωση του κόστους κατασκευής κ.λπ. Επιπλέον, επειδή το φως εξόδου του λέιζερ εκπομπής ακμών βρίσκεται στην πλευρική άκρη του τσιπ λέιζερ ημιαγωγών, είναι δύσκολο να επιτευχθεί συσκευασία τσιπ μικρού μεγέθους, επομένως η σχετική διαδικασία συσκευασίας πρέπει ακόμη να διερευνηθεί περαιτέρω.
Ώρα δημοσίευσης: 22 Ιανουαρίου 2024