لیزر ساطع کننده سطحی (Surface-Emitting Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر ساطع کننده سطحی (Surface-Emitting Laser) :
Surface-Emitting Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که در آنها نور خروجی عمود بر سطح ویفر (به صورت عمودی) گسیل می شود، نه از لبه (مانند لیزرهای لبه گسیل معمولی). مهم ترین و رایج ترین نوع این لیزرها، VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) است که قبلا در شماره ۹۰، ۹۱ و ۹۲ به طور مفصل توضیح داده شد. اما انواع دیگری نیز وجود دارند، مانند VECSEL (Vertical External Cavity Surface-Emitting Laser) که حفره آن تا حدی خارجی است.
مکانیزم کلی: در لیزرهای ساطع کننده سطحی، حفره لیزر در جهت عمودی (موازی با رشد لایه ها) تشکیل می شود. آینه ها معمولا از نوع توزیع یافته (DBR) هستند که از لایه های متناوب با ضریب شکست بالا و پایین ساخته می شوند. ناحیه فعال (معمولا چاه های کوانتومی) بین این آینه ها قرار دارد. جریان الکتریکی (یا پمپ نوری) به ناحیه فعال تزریق می شود و نور تولید شده بین آینه ها نوسان کرده و از سطح خارج می شود. خروجی نور به صورت دایره ای متقارن است.
مزایای لیزرهای ساطع کننده سطحی (به ویژه VCSEL): قابلیت تست روی ویفر (پیش از جداسازی)، تولید انبوه کم هزینه، آرایه های دوبعدی، جریان آستانه پایین، کیفیت پرتو خوب (مد پایه دایره ای)، و پایداری طول موج. این مزایا آنها را برای کاربردهای متنوعی مانند مخابرات نوری کوتاه برد، موس های کامپیوتری، چاپگرها، حسگرها (تشخیص چهره در تلفن های هوشمند)، و پمپاژ لیزرهای فیبری (با آرایه ها) ایده آل کرده است.
VECSEL (که گاهی SESAM نیز نامیده می شود) نوعی لیزر ساطع کننده سطحی با حفره خارجی است که اجازه می دهد توان خروجی بالاتری (چند وات تا چند ده وات) با کیفیت پرتو عالی (مد پایه) به دست آید و همچنین امکان جاگذاری المان های غیرخطی در حفره (برای تولید هارمونیک) یا قفل مدی برای تولید پالس های فوق کوتاه فراهم می شود.
