ဒေါင်လိုက် မျက်နှာပြင် ထုတ်လွှတ်ခြင်းဆိုင်ရာ နိဒါန်းsemiconductor လေဆာ(VCSEL)
ဒေါင်လိုက်ပြင်ပအပေါက်အတွင်းမှ ထုတ်လွှတ်သော လေဆာများကို သမားရိုးကျ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို နှောင့်ယှက်ခဲ့သည့် အဓိကပြဿနာကို ကျော်လွှားနိုင်ရန် ၁၉၉၀ ခုနှစ်များအလယ်ပိုင်းတွင် တီထွင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်- အခြေခံအလျားလိုက်မုဒ်တွင် စွမ်းအားမြင့်လေဆာအထွက်များ မည်သို့ထုတ်လုပ်နိုင်မည်နည်း။
ဒေါင်လိုက် ပြင်ပအပေါက်အတွင်းမှ ထုတ်လွှတ်သော လေဆာများ (Vecsels) ဟုလည်း ခေါ်သည်။semiconductor disc လေဆာများ(SDL) သည် လေဆာမိသားစု၏ အဖွဲ့ဝင်အသစ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် semiconductor ရရှိသည့် ကြားခံတွင် ပစ္စည်းပါဝင်မှုနှင့် ကွမ်တမ်၏ အထူကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ထုတ်လွှတ်သည့် လှိုင်းအလျားကို ဒီဇိုင်းထုတ်နိုင်ပြီး၊ လျှပ်ကူးနိုင်သော ကြိမ်နှုန်းနှစ်ဆဖြင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်မှ ဝေးလံသော အနီအောက်ရောင်ခြည်အထိ ကျယ်ပြန့်သော လှိုင်းအလျားကို ဖုံးအုပ်နိုင်ကာ မြင့်မားသော ခြားနားမှုထောင့်ကို ထိန်းသိမ်းထားစဉ်တွင် စက်ဝိုင်းပတ်ထားသော လေဆာရောင်ခြည်ကို ရရှိစေသည်။ လေဆာသံပြန်ကြားစက်သည် အမြတ်ချစ်ပ်၏အောက်ခြေ DBR ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ပြင်ပအထွက်အချိတ်အဆက်မှန်တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ဤထူးခြားသော ပြင်ပအသံပြန်ကြားစက်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ကြိမ်နှုန်းနှစ်ဆတိုးခြင်း၊ ကြိမ်နှုန်းကွာခြားချက်နှင့် မုဒ်လော့ခ်ချခြင်းကဲ့သို့သော လုပ်ဆောင်ချက်များအတွက် optical အစိတ်အပိုင်းများကို အပေါက်ထဲသို့ ထည့်သွင်းနိုင်စေခြင်းဖြင့် VECSEL အား စံပြဖြစ်စေပါသည်။လေဆာအရင်းအမြစ်biophotonics၊ spectroscopy မှအစရှိသော application များအတွက်၊လေဆာဆေးနှင့် လေဆာရောင်ခြည်။
VC-surface emitting semiconductor လေဆာ၏ resonator သည် တက်ကြွသောဒေသတည်ရှိရာ လေယာဉ်နှင့် ထောင့်ညီညီညွှတ်နေပြီး ၎င်း၏အထွက်အလင်းရောင်သည် ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း တက်ကြွသောဒေသ၏လေယာဉ်နှင့် ထောင့်မှန်ပါသည်။ VCSEL တွင် သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ ကြိမ်နှုန်းမြင့်၊ အလင်းတန်းအရည်အသွေးကောင်း၊ ကြီးမားသောအပေါက်များ ရိုးရှင်းသော ထုတ်လုပ်မှုအဆင့်သတ်မှတ်ချက်ကဲ့သို့သော ထူးခြားသောအားသာချက်များရှိသည်။ ၎င်းသည် လေဆာမျက်နှာပြင်၊ optical ဆက်သွယ်မှုနှင့် optical နာရီအသုံးပြုမှုများတွင် အထူးကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသသည်။ သို့သော်လည်း VCsels များသည် watt အဆင့်ထက် မြင့်မားသော ပါဝါလေဆာများကို မရနိုင်သောကြောင့် ပါဝါမြင့်မားသော နယ်ပယ်များတွင် ၎င်းတို့ကို အသုံးမပြုနိုင်ပါ။
VCSEL ၏ လေဆာသံပြန်ကြားစက်သည် တက်ကြွသောဒေသ၏ အထက်ပိုင်းနှင့် အောက်ဘက်နှစ်ဖက်စလုံးတွင် အလွှာပေါင်းစုံမှ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် ဖြန့်ဝေထားသော Bragg ရောင်ပြန်ပြန်အလင်း (DBR) ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။လေဆာEEL တွင် cleavage plane ဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော resonator VCSEL optical resonator ၏ဦးတည်ချက်သည် ချစ်ပ်မျက်နှာပြင်နှင့် ထောင့်ညီညီဖြစ်ပြီး လေဆာအထွက်သည် ချစ်ပ်မျက်နှာပြင်နှင့် ထောင့်မှန်ဖြစ်ပြီး DBR နှစ်ဖက်စလုံး၏ ရောင်ပြန်ဟပ်မှုသည် EEL ဖြေရှင်းချက်လေယာဉ်ထက် များစွာမြင့်မားသည်။
VCSEL ၏ လေဆာရောင်ခြည်ပြစက်၏ အရှည်သည် ယေဘူယျအားဖြင့် မိုက်ခရိုအနည်းငယ်သာဖြစ်ပြီး EEL ၏ millimeter resonator ထက် များစွာသေးငယ်ပြီး လိုင်နာရှိ optical field oscillation မှရရှိသော တစ်လမ်းသွား အမြတ်မှာ နည်းပါးပါသည်။ အခြေခံ transverse mode output ကို ရရှိနိုင်သော်လည်း output power သည် milliwatts များစွာသာ ရောက်ရှိနိုင်သည်။ VCSEL အထွက်လေဆာရောင်ခြည်၏ဖြတ်ပိုင်းပရိုဖိုင်သည် စက်ဝိုင်းပုံဖြစ်ပြီး၊ ခြားနားသောထောင့်သည် အစွန်းထွက်လေဆာရောင်ခြည်ထက် များစွာသေးငယ်သည်။ VCSEL ၏ မြင့်မားသော ပါဝါထွက်ရှိမှုကို ရရှိရန်၊ ပိုမိုရရှိရန် တောက်ပသော ဧရိယာကို တိုးမြှင့်ရန် လိုအပ်ပြီး တောက်ပသော ဧရိယာ တိုးလာခြင်းသည် အထွက်လေဆာကို ဘက်စုံမုဒ်အထွက်တစ်ခု ဖြစ်လာစေမည်ဖြစ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ကြီးမားသောတောက်ပသောဒေသတွင် တူညီသောလက်ရှိဆေးထိုးခြင်းကို ရရှိရန်ခက်ခဲပြီး မညီညာသောလက်ရှိထိုးသွင်းမှုသည် စွန့်ပစ်အပူများစုပုံလာမှုကို ပိုမိုဆိုးရွားစေမည်ဖြစ်သည်။ အတိုချုပ်အားဖြင့်၊ VCSEL သည် အခြေခံမုဒ်ကို ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သောဖွဲ့စည်းပုံဒီဇိုင်းဖြင့် စက်ဝိုင်းပုံအစက်အပြောက်ကိုထုတ်ပေးနိုင်သော်လည်း အထွက်မုဒ်တစ်ခုတည်းရှိသောအခါ အထွက်ပါဝါနည်းပါးပါသည်။ ထို့ကြောင့် VCsels အများအပြားကို အထွက်မုဒ်သို့ မကြာခဏပေါင်းစပ်ထားသည်။
စာတိုက်အချိန်- မေ ၂၁-၂၀၂၄