Применения полупроводниковых лазеров

Полупроводниковые лазеры находят сегодня целый ряд важ­ных применений в различных областях. Впервые эти лазеры в больших масштабах использовались в качестве оптической считывающей га-овки в компакт дисковых системах. Теперь эта область применения расширилась и включает в себя опти­ческие диски, используемые как постоянные или одноразовые запоминающие устройства. Для этих применений используются GaAs-лазеры, однако предпринимаются большие усилия для раз­работки полупроводниковых лазеров видимого диапазона, по­скольку более короткая длина волны позволяет считывать диски с более высокой поверхностной плотностью записи. В лазерах видимого диапазона в качестве активной среды применяется тройном сплав GalnP (или четверной сплав AIGalnP), а для р- и n-областей — GaAs. Выбором подходящего параметра со­става можно согласовать решетки обоих сплавов с GaAs, и к на­стоящему времени достигнута надежная работа при комнатной температуре в красной области спектра (—680 нм) на основе GalnP. Кроме того, эти лазеры широко применяются в волоконно-оптнческой связи, причем опять же с GaAs. в то время как в будущем, наверное, для этой цели лучше подойдет лазер на чет­верном сплаве InGaAsP. Для применений а связи срок службы любого компонента должен составлять как минимум около 10⁵ ч (т. е. больше 10 лет). В настоящее время срок службы промышленных устройств составляет 10 ч. а эксперименталь­ных около 5*10 ч. В настоящее время полупроводниковые ла­зеры на GaAs широко применяются для накачки Nd: YAG-лазеров в конфигурации с продольной накачкой. Для получения более высоких мощностей стержень из Nd: YAG можно также накачивать в поперечной конфигурации линейкой диодных лазе­ров. Как уже отмечалось, выходная мощность полоскового диод­ного лазера ограничена оптическим разрушением грани до ти­пичного значения около 50 мВт. С целью

4

повышения мощности были разработаны линейки диодов с отдельными лазерными ка­налами, достаточно близко расположенными друг к другу, так что излучение всех этих каналов становится связанным, а фа­зы — синхронизованными. Таким путем была получена мощ­ность около 2 Вт от линейки из 40 лазерных каналов. В заклю­чение можно сказать, что для приложений полупроводниковые лазеры в настоящее время, по-видимому, играют наиважней­шую роль. Учитывая продолжающееся быстрое развитие этил лазеров, можно ожидать, что их роль в будущем значительно возрастет.