Escolha da fonte de laser ideal: Laser semicondutor de emissão lateral - Parte Dois

Escolha do idealFonte de laserEmissão de bordaLaser semicondutorParte Dois

4. Estado atual das aplicações de lasers semicondutores com emissão lateral
Devido à sua ampla faixa de comprimento de onda e alta potência, os lasers semicondutores de emissão lateral têm sido aplicados com sucesso em diversos campos, como automotivo, comunicação óptica e outros.lasertratamento médico. De acordo com a Yole Développement, uma agência de pesquisa de mercado de renome internacional, o mercado de lasers de emissão de borda (EEL) crescerá para US$ 7,4 bilhões em 2027, com uma taxa de crescimento anual composta de 13%. Esse crescimento continuará sendo impulsionado por comunicações ópticas, como módulos ópticos, amplificadores e aplicações de sensoriamento 3D para comunicação de dados e telecomunicações. Para diferentes requisitos de aplicação, diferentes esquemas de projeto de estrutura EEL foram desenvolvidos na indústria, incluindo: lasers semicondutores Fabripero (FP), lasers semicondutores com refletor de Bragg distribuído (DBR), lasers semicondutores de cavidade externa (ECL) e lasers semicondutores de feedback distribuído (DFB).laser DFB), lasers semicondutores de cascata quântica (QCL) e diodos laser de área ampla (BALD).

Com a crescente demanda por comunicação óptica, aplicações de sensoriamento 3D e outros campos, a demanda por lasers semicondutores também está aumentando. Além disso, os lasers semicondutores de emissão lateral (EELS) e os lasers semicondutores de emissão superficial de cavidade vertical (VCSELS) também desempenham um papel importante, complementando as deficiências uns dos outros em aplicações emergentes, tais como:
(1) No campo das comunicações ópticas, os lasers de feedback distribuído (DFB) InGaAsP/InP de 1550 nm e os lasers Fabry-Pero InGaAsP/InGaP de 1300 nm são comumente usados ​​em distâncias de transmissão de 2 km a 40 km e taxas de transmissão de até 40 Gbps. No entanto, em distâncias de transmissão de 60 m a 300 m e velocidades de transmissão mais baixas, os VCsels baseados em InGaAs e AlGaAs de 850 nm são dominantes.
(2) Os lasers de emissão de superfície de cavidade vertical têm as vantagens de tamanho pequeno e comprimento de onda estreito, por isso têm sido amplamente utilizados no mercado de eletrônicos de consumo, e as vantagens de brilho e potência dos lasers semicondutores de emissão de borda abrem caminho para aplicações de sensoriamento remoto e processamento de alta potência.
(3) Tanto os lasers semicondutores de emissão lateral como os lasers semicondutores de emissão superficial de cavidade vertical podem ser usados ​​para liDAR de curto e médio alcance para atingir aplicações específicas, como detecção de ponto cego e saída de faixa.

5. Desenvolvimento futuro
O laser semicondutor de emissão lateral apresenta vantagens como alta confiabilidade, miniaturização e alta densidade de potência luminosa, com amplas perspectivas de aplicação em comunicação óptica, LiDAR, medicina e outras áreas. Contudo, embora o processo de fabricação de lasers semicondutores de emissão lateral esteja relativamente consolidado, para atender à crescente demanda dos mercados industrial e de consumo, é necessário otimizar continuamente a tecnologia, o processo, o desempenho e outros aspectos desses lasers, incluindo: reduzir a densidade de defeitos dentro do wafer; simplificar os procedimentos do processo; desenvolver novas tecnologias para substituir os processos tradicionais de corte de wafers com rebolo e lâmina, que são propensos a introduzir defeitos; otimizar a estrutura epitaxial para melhorar a eficiência do laser de emissão lateral; e reduzir os custos de fabricação. Além disso, como a luz emitida pelo laser de emissão lateral se concentra na borda lateral do chip semicondutor, a miniaturização do chip é um desafio, exigindo aprimoramentos contínuos no processo de encapsulamento.