ද්විත්ව වර්ණ අර්ධ සන්නායක ලේසර් පිළිබඳ නවතම පර්යේෂණ

ද්විත්ව වර්ණ අර්ධ සන්නායක ලේසර් පිළිබඳ නවතම පර්යේෂණ

අර්ධ සන්නායක තැටි ලේසර් (SDL ලේසර්), සිරස් බාහිර කුහර මතුපිට-විමෝචක ලේසර් (VECSEL) ලෙසද හැඳින්වේ, මෑත වසරවලදී බොහෝ අවධානය ආකර්ෂණය වී ඇත. එය අර්ධ සන්නායක ලාභයේ සහ ඝන-තත්ව අනුනාදකවල වාසි ඒකාබද්ධ කරයි. එය සාම්ප්‍රදායික අර්ධ සන්නායක ලේසර් සඳහා තනි-මාදිලියේ සහාය සඳහා විමෝචන ප්‍රදේශ සීමාව ඵලදායී ලෙස සමනය කරනවා පමණක් නොව, නම්‍යශීලී අර්ධ සන්නායක කලාප පරතරයක් සහ ඉහළ ද්‍රව්‍ය ලාභ ලක්ෂණ ද දක්වයි. අඩු ශබ්දයක් වැනි පුළුල් පරාසයක යෙදුම් අවස්ථා වලදී එය දැකිය හැකිය.පටු රේඛා පළල ලේසර්ප්‍රතිදානය, අතිශය කෙටි අධි-පුනරාවර්තන ස්පන්දන උත්පාදනය, ඉහළ-පිළිවෙල හාර්මොනික් උත්පාදනය සහ සෝඩියම් මාර්ගෝපදේශක තරු තාක්ෂණය යනාදිය. තාක්ෂණයේ දියුණුවත් සමඟ, එහි තරංග ආයාම නම්‍යශීලීභාවය සඳහා ඉහළ අවශ්‍යතා ඉදිරිපත් කර ඇත. නිදසුනක් වශයෙන්, ද්විත්ව තරංග ආයාම සහසම්බන්ධතා ආලෝක ප්‍රභවයන් ප්‍රති-මැදිහත්වීම් ලිඩාර්, හොලෝග්‍රැෆික් අන්තර්-මිතිය, තරංග ආයාම බෙදීම් බහුකාර්ය සන්නිවේදනය, මැද-අධෝරක්ත හෝ ටෙරාහර්ට්ස් උත්පාදනය සහ බහු-වර්ණ දෘශ්‍ය සංඛ්‍යාත පනා වැනි නැගී එන ක්ෂේත්‍රවල අතිශයින් ඉහළ යෙදුම් වටිනාකමක් පෙන්නුම් කර ඇත. අර්ධ සන්නායක තැටි ලේසර්වල ඉහළ දීප්තියක් සහිත ද්විත්ව-වර්ණ විමෝචනයක් ලබා ගන්නේ කෙසේද සහ බහු තරංග ආයාම අතර ලාභ තරඟකාරිත්වය ඵලදායී ලෙස මර්දනය කරන්නේ කෙසේද යන්න මෙම ක්ෂේත්‍රයේ සෑම විටම පර්යේෂණ දුෂ්කරතාවයක් වී ඇත.

මෑතකදී, ද්විත්ව වර්ණඅර්ධ සන්නායක ලේසර්මෙම අභියෝගයට මුහුණ දීම සඳහා චීනයේ කණ්ඩායමක් නව්‍ය චිප් නිර්මාණයක් යෝජනා කර ඇත. ගැඹුරු සංඛ්‍යාත්මක පර්යේෂණ හරහා, උෂ්ණත්වයට අදාළ ක්වොන්ටම් ළිං ලාභ පෙරීම සහ අර්ධ සන්නායක ක්ෂුද්‍ර කුහර පෙරීමේ බලපෑම් නිවැරදිව නියාමනය කිරීමෙන් ද්විත්ව වර්ණ ලාභයේ නම්‍යශීලී පාලනයක් ලබා ගැනීමට අපේක්ෂා කරන බව ඔවුන් සොයා ගත්හ. මේ මත පදනම්ව, කණ්ඩායම සාර්ථකව 960/1000 nm ඉහළ දීප්තියක් ලබා ගැනීමේ චිපයක් නිර්මාණය කළේය. මෙම ලේසර් විවර්තන සීමාව අසල මූලික මාදිලියේ ක්‍රියාත්මක වන අතර, නිමැවුම් දීප්තිය ආසන්න වශයෙන් 310 MW/cm²sr තරම් ඉහළ අගයක් ගනී.

අර්ධ සන්නායක තැටියේ ලාභ ස්ථරය මයික්‍රෝමීටර කිහිපයක් පමණක් ඝනකමකින් යුක්ත වන අතර, අර්ධ සන්නායක-වායු අතුරුමුහුණත සහ පහළින් බෙදා හරින ලද බ්‍රැග් පරාවර්තකය අතර ෆැබ්‍රි-පෙරොට් ක්ෂුද්‍ර කුහරයක් සෑදී ඇත. අර්ධ සන්නායක ක්ෂුද්‍ර කුහරය චිපයේ බිල්ට්-ඉන් වර්ණාවලි පෙරහන ලෙස සැලකීමෙන් ක්වොන්ටම් ළිඳේ ලාභය මොඩියුලේට් කරනු ඇත. මේ අතර, ක්ෂුද්‍ර කුහර පෙරීමේ ආචරණය සහ අර්ධ සන්නායක ලාභයට විවිධ උෂ්ණත්ව ප්ලාවිත අනුපාත ඇත. උෂ්ණත්ව පාලනය සමඟ ඒකාබද්ධව, ප්‍රතිදාන තරංග ආයාම මාරු කිරීම සහ නියාමනය ලබා ගත හැකිය. මෙම ලක්ෂණ මත පදනම්ව, කණ්ඩායම 300 K උෂ්ණත්වයේ දී ක්වොන්ටම් ළිඳේ ලාභ උච්චතම අවස්ථාව 950 nm ලෙස ගණනය කර සකස් කළ අතර, ලාභ තරංග ආයාමයේ උෂ්ණත්ව ප්ලාවිත අනුපාතය ආසන්න වශයෙන් 0.37 nm/K වේ. පසුව, කණ්ඩායම සම්ප්‍රේෂණ අනුකෘති ක්‍රමය භාවිතා කරමින් චිපයේ කල්පවත්නා සීමාකාරී සාධකය නිර්මාණය කළ අතර, උපරිම තරංග ආයාම පිළිවෙලින් 960 nm සහ 1000 nm වේ. සිමියුලේෂන් වලින් හෙළි වූයේ උෂ්ණත්ව ප්ලාවිත අනුපාතය 0.08 nm/K පමණක් බවයි. එපිටැක්සියල් වර්ධනය සඳහා ලෝහ-කාබනික රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීමේ තාක්ෂණය භාවිතා කිරීමෙන් සහ වර්ධන ක්‍රියාවලිය අඛණ්ඩව ප්‍රශස්ත කිරීමෙන්, උසස් තත්ත්වයේ ලාභ චිප් සාර්ථකව නිෂ්පාදනය කරන ලදී. ප්‍රකාශ දීප්තියේ මිනුම් ප්‍රතිඵල සමාකරණ ප්‍රතිඵල සමඟ සම්පූර්ණයෙන්ම අනුකූල වේ. තාප බර අඩු කර ගැනීමට සහ අධි බල සම්ප්‍රේෂණය ලබා ගැනීමට, අර්ධ සන්නායක-දියමන්ති චිප් ඇසුරුම් ක්‍රියාවලිය තවදුරටත් සංවර්ධනය කර ඇත.

චිප් ඇසුරුම්කරණය සම්පූර්ණ කිරීමෙන් පසු, කණ්ඩායම එහි ලේසර් ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳ පුළුල් තක්සේරුවක් සිදු කරන ලදී. අඛණ්ඩ ක්‍රියාකාරී මාදිලියේදී, පොම්ප බලය හෝ තාප සින්ක් උෂ්ණත්වය පාලනය කිරීමෙන්, විමෝචන තරංග ආයාමය 960 nm සහ 1000 nm අතර නම්‍යශීලීව සකස් කළ හැකිය. පොම්ප බලය නිශ්චිත පරාසයක් තුළ ඇති විට, ලේසර්ට 39.4 nm දක්වා තරංග ආයාම පරතරයක් සහිතව ද්විත්ව තරංග ආයාම ක්‍රියාකාරිත්වයක් ලබා ගත හැකිය. මෙම අවස්ථාවේදී, උපරිම අඛණ්ඩ තරංග බලය 3.8 W දක්වා ළඟා වේ. මේ අතර, ලේසර් විවර්තන සීමාව අසල මූලික මාදිලියේ ක්‍රියාත්මක වන අතර, කදම්භ ගුණාත්මක සාධකය M² 1.1 ක් පමණක් වන අතර දීප්තිය ආසන්න වශයෙන් 310 MW/cm²sr තරම් ඉහළ අගයක් ගනී. කණ්ඩායම අර්ධ-අඛණ්ඩ තරංග ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳව ද පර්යේෂණ සිදු කළේය.ලේසර්. අනුනාද කුහරය තුළට LiB₃O₅ රේඛීය නොවන දෘශ්‍ය ස්ඵටිකය ඇතුළු කිරීමෙන් ඓක්‍ය සංඛ්‍යාත සංඥාව සාර්ථකව නිරීක්ෂණය කරන ලද අතර, ද්විත්ව තරංග ආයාමයන්ගේ සමමුහුර්තකරණය තහවුරු කරන ලදී.

මෙම දක්ෂ චිප් නිර්මාණය හරහා, ක්වොන්ටම් ළිං ලාභ පෙරහන සහ ක්ෂුද්‍ර කුහර පෙරහනෙහි කාබනික සංයෝජනය සාක්ෂාත් කර ගෙන ඇති අතර, ද්විත්ව වර්ණ ලේසර් ප්‍රභවයන් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා නිර්මාණ පදනමක් සකසයි. කාර්ය සාධන දර්ශක අනුව, මෙම තනි චිප් ද්විත්ව වර්ණ ලේසර් ඉහළ දීප්තිය, ඉහළ නම්‍යශීලීභාවය සහ නිරවද්‍ය කොක්සියල් කදම්භ ප්‍රතිදානය ලබා ගනී. තනි චිප් ද්විත්ව වර්ණ අර්ධ සන්නායක ලේසර් ක්ෂේත්‍රයේ එහි දීප්තිය ජාත්‍යන්තර ප්‍රමුඛ මට්ටමේ පවතී. ප්‍රායෝගික යෙදුම සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, මෙම ජයග්‍රහණය එහි ඉහළ දීප්තිය සහ ද්විත්ව වර්ණ ලක්ෂණ උපයෝගී කර ගනිමින් සංකීර්ණ පරිසරයන්හි බහු-වර්ණ ලයිඩාර් හි හඳුනාගැනීමේ නිරවද්‍යතාවය සහ ප්‍රති-මැදිහත්වීමේ හැකියාව ඵලදායී ලෙස වැඩි දියුණු කරනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. දෘශ්‍ය සංඛ්‍යාත පනා ක්ෂේත්‍රය තුළ, එහි ස්ථාවර ද්විත්ව තරංග ආයාම ප්‍රතිදානය නිරවද්‍ය වර්ණාවලි මැනීම සහ අධි-විභේදන දෘශ්‍ය සංවේදනය වැනි යෙදුම් සඳහා තීරණාත්මක සහාය ලබා දිය හැකිය.