ការណែនាំអំពីការបំភាយផ្ទៃបែហោងធ្មែញបញ្ឈរឡាស៊ែរ semiconductor(VCSEL)
ឡាស៊ែរបញ្ចេញពន្លឺលើផ្ទៃបែហោងធ្មែញបញ្ឈរត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ដើម្បីជម្នះបញ្ហាសំខាន់ដែលបានញាំញីដល់ការអភិវឌ្ឍនៃឡាស៊ែរ semiconductor បែបប្រពៃណី៖ របៀបផលិតលទ្ធផលឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់ជាមួយនឹងគុណភាពធ្នឹមខ្ពស់ក្នុងទម្រង់ឆ្លងកាត់ជាមូលដ្ឋាន។
ឡាស៊ែរដែលបញ្ចេញផ្ទៃខាងក្រៅបែហោងធ្មែញបញ្ឈរ (Vecsels) ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាឡាស៊ែរឌីស semiconductor(SDL) គឺជាសមាជិកថ្មីនៃគ្រួសារឡាស៊ែរ។ វាអាចរចនាប្រវែងរលកនៃការបំភាយដោយការផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពសម្ភារៈ និងកម្រាស់នៃអណ្តូងកង់ទិចនៅក្នុង semiconductor ទទួលបានមធ្យម ហើយរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងប្រេកង់ intracavity ទ្វេដងអាចគ្របដណ្តប់ជួររលកចម្ងាយធំទូលាយពី ultraviolet ទៅឆ្ងាយ infrared សម្រេចបាននូវទិន្នផលថាមពលខ្ពស់ខណៈពេលដែលរក្សាភាពខុសគ្នាទាប។ មុំរាងជារង្វង់ស៊ីមេទ្រីកាំរស្មីឡាស៊ែរ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឡាស៊ែរត្រូវបានផ្សំឡើងដោយរចនាសម្ព័ន្ធ DBR ខាងក្រោមនៃបន្ទះឈីបទទួល និងកញ្ចក់ភ្ជាប់ទិន្នផលខាងក្រៅ។ រចនាសម្ព័ន្ធ resonator ខាងក្រៅតែមួយគត់នេះអនុញ្ញាតឱ្យធាតុអុបទិកត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបែហោងធ្មែញសម្រាប់ប្រតិបត្តិការដូចជាប្រេកង់ទ្វេដង ភាពខុសគ្នានៃប្រេកង់ និងការចាក់សោរបៀបធ្វើឱ្យ VECSEL ល្អបំផុត។ប្រភពឡាស៊ែរសម្រាប់កម្មវិធីរាប់ចាប់ពី biophotonics, spectroscopy,ថ្នាំឡាស៊ែរនិងការព្យាករឡាស៊ែរ។
resonator នៃ VC-surface emitting semiconductor laser គឺកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះដែលតំបន់សកម្មស្ថិតនៅ ហើយពន្លឺបញ្ចេញរបស់វាកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះនៃតំបន់សកម្ម ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព។ VCSEL មានគុណសម្បត្តិពិសេសដូចជាតូច ទំហំ ប្រេកង់ខ្ពស់ គុណភាពធ្នឹមល្អ កម្រិតនៃការខូចខាតលើផ្ទៃបែហោងធ្មែញធំ និងដំណើរការផលិតសាមញ្ញ។ វាបង្ហាញពីដំណើរការល្អឥតខ្ចោះនៅក្នុងកម្មវិធីនៃការបង្ហាញឡាស៊ែរ ការទំនាក់ទំនងអុបទិក និងនាឡិកាអុបទិក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ VCsels មិនអាចទទួលបានឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់លើសពីកម្រិតវ៉ាត់ទេ ដូច្នេះពួកវាមិនអាចប្រើក្នុងវិស័យដែលមានតម្រូវការថាមពលខ្ពស់បានទេ។
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឡាស៊ែរនៃ VCSEL ត្រូវបានផ្សំឡើងដោយឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg ចែកចាយ (DBR) ដែលផ្សំឡើងពីរចនាសម្ព័ន្ធ epitaxial ពហុស្រទាប់នៃសម្ភារៈ semiconductor នៅផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោមនៃតំបន់សកម្ម ដែលខុសគ្នាខ្លាំងពីឡាស៊ែរresonator ផ្សំឡើងដោយ cleavage plane នៅក្នុង EEL ។ ទិសដៅរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអុបទិក VCSEL គឺកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃបន្ទះឈីប លទ្ធផលឡាស៊ែរក៏កាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃបន្ទះឈីប ហើយការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃភាគីទាំងពីរនៃ DBR គឺខ្ពស់ជាងយន្តហោះដំណោះស្រាយ EEL ។
ប្រវែងនៃ resonator ឡាស៊ែរនៃ VCSEL ជាទូទៅគឺពីរបីមីក្រូ ដែលតូចជាងមីលីម៉ែត្រ resonator នៃ EEL ហើយការទទួលបានតែមួយផ្លូវដែលទទួលបានដោយលំយោលវាលអុបទិកនៅក្នុងបែហោងធ្មែញគឺទាប។ ទោះបីជាលទ្ធផលនៃរបៀបឆ្លងកាត់ជាមូលដ្ឋានអាចសម្រេចបានក៏ដោយ ថាមពលទិន្នផលអាចឈានដល់ត្រឹមតែប៉ុន្មានមីលីវ៉ាត់ប៉ុណ្ណោះ។ ទម្រង់ផ្នែកឆ្លងកាត់នៃធ្នឹមឡាស៊ែរទិន្នផល VCSEL មានរាងជារង្វង់ ហើយមុំបំបែកគឺតូចជាងធ្នឹមឡាស៊ែរដែលបញ្ចេញតាមគែម។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលថាមពលខ្ពស់នៃ VCSEL វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនតំបន់ពន្លឺដើម្បីផ្តល់នូវការកើនឡើងបន្ថែមទៀត ហើយការកើនឡើងនៃតំបន់ដែលមានពន្លឺនឹងធ្វើឱ្យឡាស៊ែរទិន្នផលក្លាយទៅជាពហុមុខងារ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាពិបាកក្នុងការសម្រេចបាននូវការបញ្ចូលចរន្តឯកសណ្ឋាននៅក្នុងតំបន់ដែលមានពន្លឺធំ ហើយការចាក់បច្ចុប្បន្នមិនស្មើគ្នានឹងធ្វើឱ្យការប្រមូលផ្តុំកំដៅសំណល់កាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ។ និយាយឱ្យខ្លី VCSEL អាចបញ្ចេញចំណុចស៊ីមេទ្រីរាងជារង្វង់នៃទម្រង់មូលដ្ឋានតាមរយៈការរចនារចនាសម្ព័ន្ធសមហេតុផល ប៉ុន្តែ ថាមពលទិន្នផលមានកម្រិតទាប នៅពេលដែលលទ្ធផលគឺ single mode។ ដូច្នេះហើយ VCsels ច្រើនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងទម្រង់ទិន្នផល។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២១ ឧសភា ២០២៤