בחירת מקור לייזר אידיאלי: לייזר מוליך למחצה פליטת קצה חלק שני

בחירה אידיאליתמקור לייזרפליטת קצהלייזר מוליך למחצהחלק שני

4. סטטוס יישום של לייזרים מוליכים למחצה פליטת קצה
בשל טווח הגל הרחב והעוצמה הגבוהה שלהם, לייזרים פולטי קצה יושמו בהצלחה בתחומים רבים כגון רכב, תקשורת אופטית ו...לייזרטיפול רפואי. על פי Yole Developpement, סוכנות מחקרי שוק בעלת שם עולמי, שוק הלייזרים מקצה לפליטה יצמח ל-7.4 מיליארד דולר בשנת 2027, עם קצב צמיחה שנתי מצטבר של 13%. צמיחה זו תמשיך להיות מונעת על ידי תקשורת אופטית, כגון מודולים אופטיים, מגברים ויישומי חישה תלת-ממדיים לתקשורת נתונים ותקשורת. עבור דרישות יישום שונות, פותחו בתעשייה תוכניות עיצוב שונות של מבנה EEL, כולל: לייזרי מוליכים למחצה Fabripero (FP), לייזרי מוליכים למחצה Distributed Bragg Reflector (DBR), לייזרי מוליכים למחצה לייזר חלל חיצוני (ECL), לייזרי מוליכים למחצה משוב מבוזר (לייזר DFB), לייזרי מוליכים למחצה קוונטיים (QCL), ודיודות לייזר בעלות שטח רחב (BALD).

עם הביקוש הגובר לתקשורת אופטית, יישומי חישה תלת-ממדית ותחומים אחרים, גם הביקוש ללייזרי מוליכים למחצה עולה. בנוסף, לייזרי מוליכים למחצה פולטי קצה ולייזרי מוליכים למחצה פולטי שטח אנכיים ממלאים תפקיד במילוי החסרונות זה של זה ביישומים מתפתחים, כגון:
(1) בתחום התקשורת האופטית, לייזר DFB (InGaAsP/InP Distributed Feedback) EEL 1550 ננומטר ולייזר InGaAsP/InGaP Fabry Pero EEL 1300 ננומטר נמצאים בשימוש נפוץ במרחקי שידור של 2 ק"מ עד 40 ק"מ ובקצבי שידור של עד 40 ג'יגה-ביט לשנייה. עם זאת, במרחקי שידור של 60 מטר עד 300 מטר ובמהירויות שידור נמוכות יותר, VCsels המבוססים על InGaAs ו-AlGaAs 850 ננומטר הם הדומיננטיים.
(2) לייזרים פולטי-שטח בעלי חלל אנכי נהנים מיתרונות של גודל קטן ואורך גל צר, ולכן הם נמצאים בשימוש נרחב בשוק האלקטרוניקה הצרכנית, ויתרונות הבהירות וההספק של לייזרים פולטי-קצוות המוליכים למחצה סוללים את הדרך ליישומי חישה מרחוק ועיבוד בעל הספק גבוה.
(3) ניתן להשתמש הן בלייזרי מוליכים למחצה פולטי קצה והן בלייזרי מוליכים למחצה פולטי שטח אנכיים עבור liDAR לטווח קצר ובינוני כדי להשיג יישומים ספציפיים כגון זיהוי שטח מת וסטייה מנתיב.

5. פיתוח עתידי
ללייזר מוליך למחצה פולט קצה יתרונות של אמינות גבוהה, מזעור וצפיפות הספק גבוהה, ויש לו אפשרויות יישום רחבות בתקשורת אופטית, lidar, רפואה ותחומים אחרים. עם זאת, למרות שתהליך הייצור של לייזרים מוליכים למחצה פולטי קצה היה יחסית בוגר, על מנת לענות על הביקוש הגובר של שווקים תעשייתיים וצרכניים ללייזרים מוליכים למחצה פולטי קצה, יש צורך לייעל באופן מתמיד את הטכנולוגיה, התהליך, הביצועים והיבטים אחרים של לייזרים מוליכים למחצה פולטי קצה, כולל: הפחתת צפיפות הפגמים בתוך פרוסת הקש; הפחתת הליכי התהליך; פיתוח טכנולוגיות חדשות שיחליפו את תהליכי חיתוך פרוסת הקש המסורתיים של גלגל השחזה והלהב הנוטים להכניס פגמים; אופטימיזציה של המבנה האפיטקסיאלי לשיפור יעילות הלייזר פולט הקצה; הפחתת עלויות הייצור וכו'. בנוסף, מכיוון שאור המוצא של הלייזר פולט הקצה נמצא בקצה הצדדי של שבב לייזר המוליך למחצה, קשה להשיג אריזת שבבים בגודל קטן, ולכן תהליך האריזה הקשור עדיין צריך להיפתח עוד יותר.