PAM-XIAMENes capaz de suministrar un servicio de crecimiento epitaxial para láser de emisión de superficie de cristal fotónico (PCSEL), tome la siguiente estructura epi, por ejemplo. Además, podemos realizar un crecimiento de estructura personalizado del láser PCSEL en cualquier longitud de onda para satisfacer las necesidades de su aplicación. Los láseres emisores de superficie de cristal fotónico son una integración de láseres emisores de superficie de cavidad vertical (VCSEL) y láseres emisores de borde (EEL). Los VCSEL son resistentes y duraderos, pero su rango de longitud de onda y su potencia no son ideales; Las anguilas tienen un amplio rango de longitudes de onda, pero su coste de fabricación es elevado y son frágiles. Los PCSEL integran los dos, haciéndolos complementarios entre sí.
1. Heteroestructuras PCSEL
Estructura 1:
| Capa No. | Nombre de capa | Materiales | Espesor |
| 8 | Capa de contacto: n | InGaAs | – |
| 7 | Capa de revestimiento: n | En p | 80nm |
| 6 | BTJ: n++ | InGaAs | – |
| 5 | BTJ: p++ | InAlGaAs | – |
| 4 | Capa de revestimiento: p | En p | – |
| 3 | MQW | InGaAsP | – |
| 2 | Capa de revestimiento: n | En p | – |
| 1 | Capa de contacto:n | InGaAs | – |
Estructura 2: PAM211119-LD1550-HP
| Capa | Materiales | Espesor (nanómetro) | Concentración de portador (cm-3) | dopante | Escribe |
| 6 | En p | 20 | — | Zinc | P |
| 5 | Ganancia(x)Como | — | — | Zinc | P |
| 4 | Ganancia(x)As(y)P | — | — | Zinc | P |
| 3 | En p | 2300 | — | Zinc | P |
| 2 | AlGaInAs MQW | — | — | sin dopar | U/D |
| PL 1500~1560nm | — | — | — | — | |
| 1 | Búfer de entrada | — | — | silicio | N |
| Sustrato de InP | — | — | — | — |
Estructura 3: PAM211119-LD1550-PIN
| Capa | Materiales | Espesor (nanómetro) | dopante | Concentración de dopante (cm-3) | Escribe |
| 4 | GaxIn1-xAsyP1-y | – | Si | – | N |
| 3 | En p | – | Si | – | N |
| 2 | GaxIn1-xAs | – | sin dopar | – | N |
| 1 | En p | 0.5-1 | Si | – | N |
| Sustrato N+ InP |
2. ¿Qué es un láser emisor de superficie de cristal fotónico?
Desde el desarrollo del láser de cristal fotónico semiconductor, los tipos comunes se pueden dividir aproximadamente en dos categorías:
1) Láseres con defectos de cristal fotónico: su modo de cavidad resonante está diseñado dentro del espacio de energía óptica, por lo que la luz no puede existir fuera del área del defecto, lo que hace que la luz solo resuene en esta área de defecto para formar láseres con defectos de cristal fotónico. Este tipo de láser de cristal fotónico puede obtener un factor de calidad más alto, un volumen de modo más pequeño, un efecto Purcell más grande y condiciones de umbral más bajas.
2) PLáser de borde de banda de cristal hotónico: que opera en bordes de banda planos. Debido a que la velocidad de grupo de las ondas luminosas se aproxima a cero en el borde de la banda, se forman ondas estacionarias en condiciones específicas de difracción de Bragg. Debido a sus características específicas de difracción de Bragg, la luz en una longitud de onda específica se convierte en luz emitida verticalmente debido a la conservación de la energía y el momento. Por lo tanto, este tipo de láser también se conoce comoLáser emisor de superficie de cristal fotónico..
3. PCSEL CONTRA VCSEL
PCSEL y VCSEL tienen similitudes en algunos aspectos: ambos son láseres semiconductores de emisión superficial que pueden bombearse eléctricamente y normalmente emiten haces circulares con una alta calidad de haz. Sin embargo, existen diferencias. La diferencia más fundamental está relacionada con el tamaño del área de actividad:
Para VCSEL, cuando se requiere operación en modo único, el diámetro de la región activa debe estar estrictamente limitado. Esto suele limitar la posible potencia de salida a unos pocos milivatios. Cuanto mayor sea el área activa, mayor puede ser la potencia de salida, pero pueden ocurrir operaciones espaciales multimodo posteriores, lo que resulta en una mala calidad del haz.
Sin embargo, PCSEL se basa en una estructura de cristal fotónico diseñada adecuadamente, que puede mantener un funcionamiento en modo único y al mismo tiempo tener una región activa más grande. Por lo tanto, permite una mayor potencia de salida monomodo. Si se aplica una refrigeración suficiente y eficaz, o se adopta el funcionamiento por impulsos con un ciclo de trabajo pequeño, el modo único o al menos unos pocos modos parecen lograr una mayor potencia de salida de onda continua. En consecuencia, la radiancia (brillo) resultante es mucho mayor que la del VCSEL y la divergencia del haz es muy pequeña.
4. Aplicaciones de PCSEL
PCSEL tiene una estructura de matriz. La región del acoplador se puede controlar en una matriz PCSEL. El rayo láser se puede controlar en tiempo real ajustando electrónicamente la fase del área del acoplador. Por tanto, PCSEL es adecuado para aplicaciones LiDAR. Cuando PCSEL se utiliza en un sistema LiDAR, no requiere un sistema de lentes externo ni sus complejos procesos de ajuste asociados. Esto puede reducir el costo, el peso y el tamaño del sistema LiDAR.
Además, las ventajas de funcionamiento monomodo, bajo ángulo de divergencia, alta potencia de salida y gran área de salida de luz hacen que los PCSEL sean muy adecuados para almacenamiento óptico de alta densidad, fuentes de luz de microproyectores, etc.
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