ការស្រាវជ្រាវចុងក្រោយបង្អស់លើឡាស៊ែរ semiconductor ពីរពណ៌
ឡាស៊ែរឌីស Semiconductor (SDL lasers) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាឡាស៊ែរខាងក្រៅបែហោងធ្មែញខាងក្រៅបញ្ឈរ (VECSEL) បានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ជាច្រើនក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ។ វារួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃការកើនឡើងនៃ semiconductor និង solid-state resonators ។ វាមិនត្រឹមតែមានប្រសិទ្ធភាពកាត់បន្ថយការកំណត់តំបន់បំភាយនៃការគាំទ្ររបៀបតែមួយសម្រាប់ឡាស៊ែរ semiconductor ធម្មតាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានលក្ខណៈពិសេសផងដែរ នូវការរចនា bandgap semiconductor ដែលអាចបត់បែនបាន និងលក្ខណៈទទួលបានសម្ភារៈខ្ពស់។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញនៅក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយនៃសេណារីយ៉ូនៃកម្មវិធីដូចជា សំលេងរំខានទាបឡាស៊ែរទទឹងបន្ទាត់តូចចង្អៀតទិន្នផល ការបង្កើតជីពចរឡើងវិញខ្លីជ្រុល ការបង្កើតអាម៉ូនិកលំដាប់ខ្ពស់ និងបច្ចេកវិទ្យាផ្កាយណែនាំសូដ្យូម។ ជាឧទាហរណ៍ ប្រភពពន្លឺដែលជាប់គ្នានៃរលកពីរបានបង្ហាញឱ្យឃើញនូវតម្លៃកម្មវិធីខ្ពស់ខ្លាំងនៅក្នុងវិស័យដែលកំពុងលេចចេញដូចជា lidar ប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែក, ការជ្រៀតជ្រែក holographic, ទំនាក់ទំនងពហុគុណនៃការបែងចែកប្រវែងរលក, ជំនាន់ពាក់កណ្តាលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ឬ terahertz និង combs ប្រេកង់អុបទិកពហុពណ៌។ របៀបសម្រេចបាននូវការបំភាយពណ៌ពីរដែលមានពន្លឺខ្ពស់នៅក្នុងឡាស៊ែរឌីស semiconductor និងទប់ស្កាត់ការប្រកួតប្រជែងយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងចំណោមរលកចម្ងាយច្រើន តែងតែជាការលំបាកក្នុងការស្រាវជ្រាវក្នុងវិស័យនេះ។
ថ្មីៗនេះមានពណ៌ពីរឡាស៊ែរ semiconductorក្រុមនៅក្នុងប្រទេសចិនបានស្នើសុំការរចនាបន្ទះឈីបប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនេះ។ តាមរយៈការស្រាវជ្រាវជាលេខស៊ីជម្រៅ ពួកគេបានរកឃើញថា ការគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់នូវភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃសីតុណ្ហភាពដែលទាក់ទងនឹងការចម្រោះបានយ៉ាងល្អ និងផលប៉ះពាល់នៃការច្រោះ microcavity semiconductor ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងសម្រេចបាននូវការគ្រប់គ្រងដែលអាចបត់បែនបាននៃការទទួលបានពណ៌ពីរ។ ផ្អែកលើបញ្ហានេះ ក្រុមការងារបានរចនាឡើងដោយជោគជ័យនូវបន្ទះឈីប 960/1000 nm ដែលមានពន្លឺភ្លឺខ្លាំង។ ឡាស៊ែរនេះដំណើរការក្នុងរបៀបមូលដ្ឋាននៅជិតដែនកំណត់នៃការសាយភាយ ដោយមានពន្លឺទិន្នផលខ្ពស់ប្រហែល 310 MW/cm²sr។
ស្រទាប់ទទួលនៃឌីស semiconductor មានកំរាស់តែពីរបីមីក្រូម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ ហើយ microcavity Fabry-Perot ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងចំណុចប្រទាក់ semiconductor-air និងផ្នែកខាងក្រោមដែលចែកចាយ Bragg reflector ។ ការព្យាបាល microcavity របស់ semiconductor ជាតម្រងដែលមានភ្ជាប់មកជាមួយនៃបន្ទះ Chip នឹងកែប្រែការទទួលបាននៃ Quantum បានល្អ។ ទន្ទឹមនឹងនោះ ឥទ្ធិពលតម្រង microcavity និងការកើនឡើងនៃ semiconductor មានអត្រារសាត់សីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា។ រួមផ្សំជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព ការផ្លាស់ប្តូរ និងបទប្បញ្ញត្តិនៃរលកទិន្នផលអាចសម្រេចបាន។ ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈទាំងនេះ ក្រុមការងារបានគណនា និងកំណត់កម្រិតនៃការកើនឡើងនៃអណ្តូងកង់ទិចនៅ 950 nm នៅសីតុណ្ហភាព 300 K ជាមួយនឹងអត្រារសាត់សីតុណ្ហភាពនៃរលកចម្ងាយប្រហែល 0.37 nm/K ។ ក្រោយមក ក្រុមការងារបានរចនាកត្តាកំណត់បណ្តោយនៃបន្ទះឈីប ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រម៉ាទ្រីសបញ្ជូន ដោយមានកម្រិតរលកអតិបរមាប្រហែល 960 nm និង 1000 nm រៀងគ្នា។ ការក្លែងធ្វើបានបង្ហាញថាអត្រារសាត់នៃសីតុណ្ហភាពមានត្រឹមតែ 0.08 nm/K ប៉ុណ្ណោះ។ ដោយប្រើបច្ចេកវិជ្ជានៃការបំភាយចំហាយគីមីនៃលោហធាតុសម្រាប់ការលូតលាស់ epitaxial និងបន្តបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការលូតលាស់ បន្ទះសៀគ្វីទទួលបានគុណភាពខ្ពស់ត្រូវបានប្រឌិតដោយជោគជ័យ។ លទ្ធផលនៃការវាស់វែងនៃ photoluminescence គឺស្របទាំងស្រុងជាមួយនឹងលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយបន្ទុកកម្ដៅ និងសម្រេចបាននូវការបញ្ជូនថាមពលខ្ពស់ ដំណើរការវេចខ្ចប់បន្ទះឈីប semiconductor-diamond ត្រូវបានអភិវឌ្ឍបន្ថែមទៀត។
បន្ទាប់ពីបញ្ចប់ការវេចខ្ចប់បន្ទះឈីប ក្រុមការងារបានធ្វើការវាយតម្លៃដ៏ទូលំទូលាយនៃដំណើរការឡាស៊ែររបស់វា។ នៅក្នុងរបៀបប្រតិបត្តិការបន្ត ដោយការគ្រប់គ្រងថាមពលបូម ឬសីតុណ្ហភាពឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅ រលកនៃការបំភាយអាចបត់បែនបានក្នុងចន្លោះ 960 nm និង 1000 nm ។ នៅពេលដែលថាមពលបូមស្ថិតនៅក្នុងជួរជាក់លាក់មួយ ឡាស៊ែរក៏អាចសម្រេចបាននូវប្រតិបត្តិការរលកពីរផងដែរ ជាមួយនឹងចន្លោះពេលរលករហូតដល់ 39.4 nm ។ នៅពេលនេះ ថាមពលរលកបន្តអតិបរិមាឈានដល់ 3.8 W. ទន្ទឹមនឹងនេះ ឡាស៊ែរដំណើរការក្នុងរបៀបមូលដ្ឋាននៅជិតដែនកំណត់នៃការសាយភាយ ជាមួយនឹងកត្តាគុណភាពធ្នឹម M² ត្រឹមតែ 1.1 និងពន្លឺខ្ពស់រហូតដល់ប្រមាណ 310 MW/cm²sr ។ ក្រុមការងារក៏បានធ្វើការស្រាវជ្រាវលើការអនុវត្តរលកបន្តបន្ទាប់គ្នានៃរលកឡាស៊ែរ. សញ្ញាប្រេកង់ផលបូកត្រូវបានអង្កេតដោយជោគជ័យដោយការបញ្ចូលគ្រីស្តាល់អុបទិកមិនលីនេអ៊ែរ LiB₃O₅ ទៅក្នុងបែហោងធ្មែញ resonant ដោយបញ្ជាក់ពីការធ្វើសមកាលកម្មនៃរលកចម្ងាយពីរ។
តាមរយៈការរចនាបន្ទះឈីបដ៏ប៉ិនប្រសប់នេះ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃសរីរាង្គនៃការចម្រោះ quantum well gaining និង microcavity filtering ត្រូវបានសម្រេច ដោយដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរចនាសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវប្រភពឡាស៊ែរពីរពណ៌។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃសូចនាករការអនុវត្ត ឡាស៊ែរពីរពណ៌តែមួយបន្ទះឈីបនេះសម្រេចបាននូវពន្លឺខ្ពស់ ភាពបត់បែនខ្ពស់ និងទិន្នផលធ្នឹម coaxial ច្បាស់លាស់។ ពន្លឺរបស់វាស្ថិតនៅកម្រិតឈានមុខគេអន្តរជាតិនៅក្នុងវិស័យបច្ចុប្បន្ននៃឡាស៊ែរ semiconductor ពីរពណ៌តែមួយបន្ទះឈីប។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការអនុវត្តជាក់ស្តែង សមិទ្ធិផលនេះត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃភាពត្រឹមត្រូវនៃការរកឃើញ និងសមត្ថភាពប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែកនៃ lidar ពហុពណ៌នៅក្នុងបរិយាកាសស្មុគ្រស្មាញ ដោយប្រើប្រាស់ពន្លឺខ្ពស់ និងលក្ខណៈពីរពណ៌របស់វា។ នៅក្នុងវាលនៃប្រេកង់អុបទិក ទិន្នផលរលកពីរដែលមានស្ថេរភាពរបស់វាអាចផ្តល់នូវការគាំទ្រយ៉ាងសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធីដូចជាការវាស់វែងវិសាលគមច្បាស់លាស់ និងការចាប់សញ្ញាអុបទិកដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៣ ខែកញ្ញា ឆ្នាំ ២០២៥