উল্লম্ব গহ্বর পৃষ্ঠ নির্গমনের ভূমিকাসেমিকন্ডাক্টর লেজার(ভিসিএসইএল)
ঐতিহ্যবাহী সেমিকন্ডাক্টর লেজারের বিকাশকে জর্জরিত করে এমন একটি মূল সমস্যা কাটিয়ে ওঠার জন্য ১৯৯০-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে উল্লম্ব বাহ্যিক গহ্বর পৃষ্ঠ-নির্গমনকারী লেজারগুলি তৈরি করা হয়েছিল: মৌলিক ট্রান্সভার্স মোডে উচ্চ রশ্মির মানের সাথে উচ্চ-শক্তি লেজার আউটপুট কীভাবে তৈরি করা যায়।
উল্লম্ব বহিরাগত গহ্বর পৃষ্ঠ-নির্গমনকারী লেজার (Vecsels), যাকেসেমিকন্ডাক্টর ডিস্ক লেজার(SDL), লেজার পরিবারের তুলনামূলকভাবে নতুন সদস্য। এটি সেমিকন্ডাক্টর গেইন মিডিয়ামে কোয়ান্টাম ওয়েলের উপাদান গঠন এবং বেধ পরিবর্তন করে নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য ডিজাইন করতে পারে এবং ইন্ট্রাক্যাভিটি ফ্রিকোয়েন্সি ডাবলিংয়ের সাথে মিলিত হয়ে অতিবেগুনী থেকে দূর ইনফ্রারেড পর্যন্ত বিস্তৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা কভার করতে পারে, কম ডাইভারজেন্স অ্যাঙ্গেল সার্কুলার সিমেট্রিক লেজার বিম বজায় রেখে উচ্চ পাওয়ার আউটপুট অর্জন করতে পারে। লেজার রেজোনেটরটি গেইন চিপের নীচের DBR কাঠামো এবং বহিরাগত আউটপুট কাপলিং মিরর দ্বারা গঠিত। এই অনন্য বহিরাগত রেজোনেটর কাঠামোটি অপটিক্যাল উপাদানগুলিকে ফ্রিকোয়েন্সি ডাবলিং, ফ্রিকোয়েন্সি পার্থক্য এবং মোড-লকিংয়ের মতো ক্রিয়াকলাপের জন্য গহ্বরে প্রবেশ করানোর অনুমতি দেয়, যা VECSEL কে একটি আদর্শ করে তোলে।লেজার উৎসবায়োফোটোনিক্স, স্পেকট্রোস্কোপি থেকে শুরু করে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য,লেজার ঔষধ, এবং লেজার প্রক্ষেপণ।
ভিসি-পৃষ্ঠ নির্গমনকারী সেমিকন্ডাক্টর লেজারের রেজোনেটরটি সক্রিয় অঞ্চলের সমতলে লম্ব থাকে এবং এর আউটপুট আলো সক্রিয় অঞ্চলের সমতলে লম্ব থাকে, যেমনটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। ভিসিএসইএল-এর অনন্য সুবিধা রয়েছে, যেমন ছোট আকার, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি, ভাল রশ্মির গুণমান, বৃহৎ গহ্বর পৃষ্ঠের ক্ষতির থ্রেশহোল্ড এবং তুলনামূলকভাবে সহজ উৎপাদন প্রক্রিয়া। এটি লেজার ডিসপ্লে, অপটিক্যাল যোগাযোগ এবং অপটিক্যাল ঘড়ির প্রয়োগে চমৎকার কর্মক্ষমতা দেখায়। তবে, ভিসিএসইএলগুলি ওয়াট স্তরের উপরে উচ্চ-ক্ষমতার লেজার পেতে পারে না, তাই উচ্চ শক্তির প্রয়োজনীয়তা সহ ক্ষেত্রগুলিতে এগুলি ব্যবহার করা যাবে না।
VCSEL-এর লেজার রেজোনেটরটি একটি ডিস্ট্রিবিউটেড ব্র্যাগ রিফ্লেক্টর (DBR) দিয়ে তৈরি যা সক্রিয় অঞ্চলের উপরের এবং নীচের উভয় দিকেই অর্ধপরিবাহী উপাদানের বহু-স্তরীয় এপিট্যাক্সিয়াল কাঠামো দ্বারা গঠিত, যালেজারEEL-তে ক্লিভেজ প্লেন দিয়ে গঠিত রেজোনেটর। VCSEL অপটিক্যাল রেজোনেটরের দিক চিপ পৃষ্ঠের সাথে লম্ব, লেজার আউটপুটও চিপ পৃষ্ঠের সাথে লম্ব, এবং DBR-এর উভয় পাশের প্রতিফলন EEL সলিউশন প্লেনের তুলনায় অনেক বেশি।
VCSEL-এর লেজার রেজোনেটরের দৈর্ঘ্য সাধারণত কয়েক মাইক্রন, যা EEL-এর মিলিমিটার রেজোনেটরের তুলনায় অনেক ছোট, এবং গহ্বরে অপটিক্যাল ফিল্ড দোলনের মাধ্যমে প্রাপ্ত একমুখী লাভ কম। যদিও মৌলিক ট্রান্সভার্স মোড আউটপুট অর্জন করা সম্ভব, আউটপুট শক্তি মাত্র কয়েক মিলিওয়াট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। VCSEL আউটপুট লেজার বিমের ক্রস-সেকশন প্রোফাইল বৃত্তাকার, এবং ডাইভারজেন্স কোণ প্রান্ত-নির্গমনকারী লেজার বিমের তুলনায় অনেক ছোট। VCSEL-এর উচ্চ শক্তির আউটপুট অর্জনের জন্য, আরও লাভ প্রদানের জন্য আলোকিত অঞ্চল বৃদ্ধি করা প্রয়োজন, এবং আলোকিত অঞ্চলের বৃদ্ধি আউটপুট লেজারকে একটি মাল্টি-মোড আউটপুটে পরিণত করবে। একই সময়ে, একটি বৃহৎ আলোকিত অঞ্চলে অভিন্ন কারেন্ট ইনজেকশন অর্জন করা কঠিন, এবং অসম কারেন্ট ইনজেকশন বর্জ্য তাপ সঞ্চয়কে বাড়িয়ে তুলবে। সংক্ষেপে, VCSEL যুক্তিসঙ্গত কাঠামোগত নকশার মাধ্যমে মৌলিক মোড বৃত্তাকার প্রতিসম স্পট আউটপুট করতে পারে, তবে আউটপুট একক মোডে থাকলে আউটপুট শক্তি কম থাকে। অতএব, একাধিক VCsel প্রায়শই আউটপুট মোডে একত্রিত করা হয়।
পোস্টের সময়: মে-২১-২০২৪