សេចក្តីផ្តើមអំពីការបញ្ចេញផ្ទៃប្រហោងបញ្ឈរឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រ(VCSEL)
ឡាស៊ែរបញ្ចេញផ្ទៃប្រហោងខាងក្រៅបញ្ឈរត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ដើម្បីយកឈ្នះលើបញ្ហាសំខាន់មួយដែលបានធ្វើឱ្យប៉ះពាល់ដល់ការអភិវឌ្ឍឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័រប្រពៃណី៖ របៀបផលិតទិន្នផលឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ជាមួយនឹងគុណភាពធ្នឹមខ្ពស់ក្នុងរបៀបឆ្លងកាត់ជាមូលដ្ឋាន។
ឡាស៊ែរបញ្ចេញផ្ទៃប្រហោងខាងក្រៅបញ្ឈរ (Vecsels) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាឡាស៊ែរឌីសស៊ីមីកុងដុកទ័រ(SDL) គឺជាសមាជិកថ្មីនៃគ្រួសារឡាស៊ែរ។ វាអាចរចនារលកពន្លឺបញ្ចេញដោយការផ្លាស់ប្តូរសមាសធាតុសម្ភារៈ និងកម្រាស់នៃអណ្តូងកង់ទិចនៅក្នុងឧបករណ៍ទទួលសញ្ញាពាក់កណ្តាលចរន្ត ហើយរួមផ្សំជាមួយនឹងការបង្កើនប្រេកង់ក្នុងប្រហោងអាចគ្របដណ្តប់ជួររលកពន្លឺធំទូលាយចាប់ពីអ៊ុលត្រាវីយូឡេរហូតដល់អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដឆ្ងាយ ដោយសម្រេចបានទិន្នផលថាមពលខ្ពស់ ខណៈពេលដែលរក្សាធ្នឹមឡាស៊ែរស៊ីមេទ្រីរាងជារង្វង់មុំខុសគ្នាទាប។ ឧបករណ៍រំញ័រឡាស៊ែរត្រូវបានផ្សំឡើងដោយរចនាសម្ព័ន្ធ DBR ខាងក្រោមនៃបន្ទះឈីបរំញ័រ និងកញ្ចក់ភ្ជាប់ទិន្នផលខាងក្រៅ។ រចនាសម្ព័ន្ធឧបករណ៍រំញ័រខាងក្រៅតែមួយគត់នេះអនុញ្ញាតឱ្យធាតុអុបទិកត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រហោងសម្រាប់ប្រតិបត្តិការដូចជាការបង្កើនប្រេកង់ទ្វេដង ភាពខុសគ្នានៃប្រេកង់ និងការចាក់សោរបៀប ដែលធ្វើឱ្យ VECSEL ជាជម្រើសដ៏ល្អ។ប្រភពឡាស៊ែរសម្រាប់កម្មវិធីចាប់ពីជីវហ្វូតូនិក វិសាលគមវិទ្យាថ្នាំឡាស៊ែរនិងការបញ្ចាំងឡាស៊ែរ។
ឧបករណ៍រំញ័រនៃឡាស៊ែរស៊ីមីកុងដុកទ័របញ្ចេញផ្ទៃ VC គឺកាត់កែងទៅនឹងប្លង់ដែលតំបន់សកម្មស្ថិតនៅ ហើយពន្លឺទិន្នផលរបស់វាគឺកាត់កែងទៅនឹងប្លង់នៃតំបន់សកម្ម ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព។ VCSEL មានគុណសម្បត្តិពិសេសៗ ដូចជាទំហំតូច ប្រេកង់ខ្ពស់ គុណភាពធ្នឹមល្អ កម្រិតខូចខាតផ្ទៃប្រហោងធំ និងដំណើរការផលិតសាមញ្ញ។ វាបង្ហាញពីដំណើរការដ៏ល្អឥតខ្ចោះក្នុងការអនុវត្តនៃការបង្ហាញឡាស៊ែរ ការទំនាក់ទំនងអុបទិក និងនាឡិកាអុបទិក។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ VCsels មិនអាចទទួលបានឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់លើសពីកម្រិតវ៉ាត់បានទេ ដូច្នេះវាមិនអាចប្រើក្នុងវាលដែលមានតម្រូវការថាមពលខ្ពស់បានទេ។
ឧបករណ៍បញ្ចេញពន្លឺឡាស៊ែររបស់ VCSEL ត្រូវបានផ្សំឡើងពីឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំង Bragg ដែលបានចែកចាយ (DBR) ដែលផ្សំឡើងពីរចនាសម្ព័ន្ធ epitaxial ច្រើនស្រទាប់នៃសម្ភារៈពាក់កណ្តាលចម្លងនៅទាំងផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោមនៃតំបន់សកម្ម ដែលមានភាពខុសគ្នាខ្លាំងពីឡាស៊ែរឧបករណ៍បញ្ចេញពន្លឺដែលផ្សំឡើងពីប្លង់កាត់ជារាងត្រីកោណ (EEL)។ ទិសដៅរបស់ឧបករណ៍បញ្ចេញពន្លឺអុបទិក VCSEL គឺកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃបន្ទះឈីប ទិន្នផលឡាស៊ែរក៏កាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃបន្ទះឈីបដែរ ហើយការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃភាគីទាំងសងខាងនៃ DBR គឺខ្ពស់ជាងប្លង់សូលុយស្យុង EEL។
ប្រវែងនៃឧបករណ៍រំញ័រឡាស៊ែររបស់ VCSEL ជាទូទៅគឺពីរបីមីក្រូ ដែលតូចជាងឧបករណ៍រំញ័រមីលីម៉ែត្ររបស់ EEL ហើយការទទួលបានតែមួយផ្លូវដែលទទួលបានដោយលំយោលវាលអុបទិកនៅក្នុងប្រហោងគឺទាប។ ទោះបីជាទិន្នផលរបៀបឆ្លងកាត់ជាមូលដ្ឋានអាចសម្រេចបានក៏ដោយ ថាមពលទិន្នផលអាចឈានដល់ត្រឹមតែប៉ុន្មានមីលីវ៉ាត់ប៉ុណ្ណោះ។ ទម្រង់ផ្នែកឆ្លងកាត់នៃធ្នឹមឡាស៊ែរទិន្នផល VCSEL មានរាងជារង្វង់ ហើយមុំឌីវើរហ្សង់គឺតូចជាងធ្នឹមឡាស៊ែរបញ្ចេញគែម។ ដើម្បីសម្រេចបាននូវទិន្នផលថាមពលខ្ពស់របស់ VCSEL វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនតំបន់ភ្លឺដើម្បីផ្តល់នូវការទទួលបានកាន់តែច្រើន ហើយការកើនឡើងនៃតំបន់ភ្លឺនឹងធ្វើឱ្យឡាស៊ែរទិន្នផលក្លាយជាទិន្នផលពហុរបៀប។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាពិបាកក្នុងការសម្រេចបានការចាក់ចរន្តឯកសណ្ឋាននៅក្នុងតំបន់ភ្លឺធំមួយ ហើយការចាក់ចរន្តមិនស្មើគ្នានឹងធ្វើឱ្យការប្រមូលផ្តុំកំដៅខ្ជះខ្ជាយកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ។ សរុបមក VCSEL អាចបញ្ចេញចំណុចស៊ីមេទ្រីរាងជារង្វង់របៀបមូលដ្ឋានតាមរយៈការរចនារចនាសម្ព័ន្ធសមហេតុផល ប៉ុន្តែថាមពលទិន្នផលគឺទាបនៅពេលដែលទិន្នផលជារបៀបតែមួយ។ ដូច្នេះ VCsels ច្រើនត្រូវបានរួមបញ្ចូលទៅក្នុងរបៀបទិន្នផលជាញឹកញាប់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២១ ខែឧសភា ឆ្នាំ ២០២៤