光場分析

5.2.1 近場圖像比較

(a) (b) 圖 5-9 樣品#1 的 NFP(5μm)(a) 3D 圖案(b) 2D 圖案

圖 5-9 所示為樣品#1 的 NFP。由於非吸收鏡面區域長度對 NFP 沒有 任何影響，因此以 5μm 為代表。

(a) (b)

圖 5-10 樣品#2 的 NFP(25μm)(a) 3D 圖案(b) 2D 圖案

圖 5-10 所示為樣品#2 在非吸收鏡面區域長度為 25μm 的 NFP。

(a) (b) 圖 5-11 樣品#2 的 NFP(15μm)(a) 3D 圖案(b) 2D 圖案

圖 5-11 所示為樣品#2 在非吸收鏡面區域長度為 15μm 的 NFP。

(a) (b)

圖 5-12 樣品#2 的 NFP(5μm)(a) 3D 圖案(b) 2D 圖案

圖 5-12 所示為樣品#2 在非吸收鏡面區域長度為 5μm 的 NFP。

從 25μm 非吸收鏡面區域長度之 NFP(如圖 5-10)的觀察可發現在主光 束周圍還有其他強度比較小的光束伴隨，其中主光束的強度最強是由彎曲 波導所發射出，而強度比較小的光束是由於光在傳播時在活性層附近處造 成一個導模(guided mode)所引發另一個重疊的光[5.1]。

15μm 的非吸收鏡面區域長度之 NFP(如圖 5-11 所示)顯示在活性層附 近所引發的重疊光已有減少的趨勢，尤其是 5μm 的非吸收鏡面區域長度 之 NFP(如圖 5-12)最為明顯，幾乎已把活性層附近所引發的重疊的光部分 已經減少到最小程度，幾乎與圖 5-9 的樣品#1 的 NFP 非常相近。

圖 5-13 光在非吸收鏡面區域行進的示意圖

圖 5-13 為此種現象的說明示意圖，由實驗證明當樣品#2 的非吸收鏡 面區域長度越短時(如 5μm)，由活性層所提供的重疊的光束強度就非常弱 小，幾乎跟樣品#1 的 NFP 相近。

但是相反的情況，當非吸收鏡面區域長度越長時(如 25μm)，由活性 層附近處造成一個導模所提供的重疊的光束強度就非常強，幾乎互相干 擾，由後續的 FFP 將可以看出。

5.2.2 遠場圖像比較

(a) (b)

圖 5-14 FFP(a)樣品#1(5μm 非吸收鏡面區域長度)(b)樣品#2(25μm 非吸 收鏡面區域長度)

圖 5-14(a)為樣品#1 的 FFP，因差異不大以 5μm 的非吸收鏡面區域長 度為代表。其中水平發散角(Θ∥)為 17 度(FWHM)，垂直發散角(Θ⊥)為 30 度(FWHM)。圖 5-14 (b)為樣品#2 的非吸收鏡面區域長度為 25μm 的 FFP。由圖 5-10 的 NFP 可知，經 p 型披覆層所發射出的主光束與活性層 附近處一個導模所引發另一個重疊的光，兩光束間因相互干擾而造成 FFP 具有疊加的現象，因此說明了圖 5-14(b)的現象。

由圖 5-14(a) FFP 與圖 5-14(b)的 FFP 比較。從兩圖的比較，可以看出 圖 5-14(b)的 FFP 已嚴重被破壞，因此樣品#2 的 25μm 非吸收鏡面區域長 度的雷射二極體在實際應用上將無法使用，除非使用者不重視此部分的影 響。

(a) (b)

圖 5-15 FFP(a)樣品#2(15μm 非吸收鏡面區域長度)(b)樣品#2(5μm 非吸 收鏡面區域長度)

圖 5-15(a)為樣品#2 在 15μm 的非吸收鏡面區域長度的 FFP。經 p 型披 覆層所發射出的主光束與活性層附近處一個導模所引發另一個重疊的光 束之間因相互干擾的情形已經開始被收歛。

圖 5-15 (b)為樣品#2 在 5μm 的非吸收鏡面區域長度的 FFP，經 p 型披 覆層所發射出的主光束幾乎主宰整個 FFP，而由活性層附近處一個導模所 引發另一個重疊的光束幾乎已小到無法造成干涉。其中水平發散角(Θ∥) 為 7 度(FWHM)，垂直發散角(Θ⊥)為 30 度(FWHM)。