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相似文献
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1.
热问题是制约垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的关键难题之一。为改善垂直腔面发射激光器的热特性,提高输出功率,设计并制备了一种新型内腔接触式结构VCSEL。在出光孔径为16μm时,同时制备传统结构和新型结构两种器件并对其进行测试,传统结构VCSEL的阈值电流为11.5 mA,当注入电流为34 mA时,最大输出功率达到7.3 mW;新结构器件的阈值电流为9 mA,当注入电流为35 mA时,最大输出功率达到10.2 mW;新结构的阈值电流降低了21.7%,最大输出功率提高了28%。结果表明,这种内腔接触式电极结构有望改善器件的热特性和光电性能。  相似文献   

2.
冯大伟  袁中朝  冯源  郝永芹 《半导体光电》2011,32(6):781-784,897
为改善高功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)电流注入均匀性,提高光束输出质量和器件的输出功率,设计并研制出808nm高功率网状电极VCSEL。将VCSELP面的注入电极由传统的环形结构改为网状结构并且热沉位于N面电极。实验制备了出光孔径同为500um的传统环形电板和网状电极两种高功率VCSEL,并对器件的性能进行了对比测试。测试结果表明,网状电极结构高功率VCSEL相对传统环形电极结构高功率VCSEL器件具有良好的光电特性,室温下新结构高功率VCSEL的阈值电流为430mA,斜率效率为0.44mW/mA,电光转换效率可达21.7%,最大输出功率可达420mW,是传统结构高功率VCSEL输出功率的2.27倍。  相似文献   

3.
为了改善垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的热特性,提高器件的输出功率,设计并制作了一种新型辐射桥结构VCSEL。利用有限元热分析软件ANSYS,模拟了常规结构和辐射桥结构VCSEL内部的热场分布和热矢量分布。经模拟得到,常规结构器件的热阻为4.13K/W,辐射桥结构的热阻为2.64K/W。而经实验测得,常规结构器件的热阻为4.40K/W,辐射桥结构器件的热阻为2.93K/W,实验测试结果与模拟结果吻合较好。同时测得,常规结构器件的最大输出功率为305mW,辐射桥结构器件的最大输出功率为430mW,后者的输出功率提高了40%。  相似文献   

4.
高功率垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)内部的自生热是影响器件功能的重要因素,为改善器件的散热性能,采用AlN膜做钝化层研制了基于AlN膜钝化层的980 nm高功率VCSEL器件。对高功率VCSEL进行模拟仿真与理论分析表明,采用AlN膜钝化层可以改善器件内部的温度分布,降低器件的热阻,提高器件的散热能力;采用相同的外延片与工艺实验制备了出光孔径同为200μm的AlN膜钝化层和传统的SiO2膜钝化层的高功率VCSEL器件;对两种不同的钝化层的器件性能进行了实验对比测试,结果表明AlN膜钝化层的高功率VCSEL器件室温下的最大输出功率可达470 mW,比同温度下SiO2膜钝化层的高功率VCSEL器件的最大输出功率高140 mW。AlN膜钝化层的高功率VCSEL在外界温度80℃时,仍能正常激射,具有良好的温度适应性与光电性能。  相似文献   

5.
垂直腔面发射激光器制作新工艺   总被引:3,自引:7,他引:3  
采用一种新工艺制作了垂直腔面发射激光器(VCSEL),即用开环分布孔取代以往的环形沟道作为氧化物限制技术的注入窗口。因开环分布孔间形成多个桥,为电注入提供了天然的桥状通道,解决了电极过沟断线问题。这种新结构器件的输出功率约为以往结构器件的1.34倍。在20℃~80℃范围内,对器件的输出功率、阈值电流及波长漂移性进行了研究。60℃时最大输出光功率可达到6 mW。激射波长随温度升高呈线性变化,且向长波方向移动,速率为0.06 nm/℃。由实验结果计算出器件的热阻为1.96℃/mW。  相似文献   

6.
采用热封闭系统对850nm氧化物限制型VCSEL的温度特性进行了研究.实验证实该器件在80℃仍能正常工作,在20~80℃的温度区间内,器件的斜率效率由0.3mW/mA降到0.2mW/mA.根据阈值电流的温度依赖性得出T0=350K,器件的基模红移为0.11nm/mW,实验确定其热阻为2.02℃/mW.  相似文献   

7.
A New Process for Improving Performance of VCSELs   总被引:2,自引:1,他引:1  
采用一种新的工艺方法提高了垂直腔面发射激光器的输出功率.采用开环分布孔代替环形沟槽,使器件的输出功率提高了0.34倍.14μm孔径的器件输出功率超过10mW,工作电流为29.6mA时,最大输出功率达到12.48mW.而且,这些开环分布孔为电注入提供了便捷的桥通道,很好地解决了电极易过沟断线问题.器件表现了良好的高温工作特性,当温度高达60℃时输出功率仍可达到8mW.  相似文献   

8.
采用一种新的工艺方法提高了垂直腔面发射激光器的输出功率.采用开环分布孔代替环形沟槽,使器件的输出功率提高了0.34倍.14μm孔径的器件输出功率超过10mW,工作电流为29.6mA时,最大输出功率达到12.48mW.而且,这些开环分布孔为电注入提供了便捷的桥通道,很好地解决了电极易过沟断线问题.器件表现了良好的高温工作特性,当温度高达60℃时输出功率仍可达到8mW.  相似文献   

9.
王秋华  李明  邱平平  庞伟  解意洋  阚强  徐晨 《红外与激光工程》2022,51(5):2021G007-1-2021G007-7
针对芯片原子钟(铯)用激光光源系统对垂直腔面发射激光器(VCSEL)模式及工作温度的需求,研制出可以高温工作的氧化限制型基横模 894.6 nm VCSEL。通过缩小VCSEL氧化孔直径至3 μm,限制VCSEL高阶横模激射,保证器件基横模低阈值电流工作。通过常温下腔模与材料增益失谐12 nm 的结构设计,使器件能够在50~65 ℃ 高温时,激射波长对准原子能级且工作模式稳定。实验所制备的VCSEL在工作温度为55 ℃、注入电流1.8 mA 时,激射波长达到 894.6 nm,边模抑制比(SMSR)大于35 dB,基横模功率为0.75 mW,具有11.4°的远场发射角。当温度为65 ℃时,器件SMSR大于25 dB,基横模功率大于0.1 mW。该高温基横模工作的VCSEL在芯片原子钟中具有重要的应用前景。  相似文献   

10.
850nm氧化物限制型VCSEL的温度特性   总被引:2,自引:2,他引:0  
采用热封闭系统对850nm氧化物限制型VCSEL的温度特性进行了研究.实验证实该器件在80℃仍能正常工作,在20~80℃的温度区间内,器件的斜率效率由0.3mW/mA降到0.2mW/mA.根据阈值电流的温度依赖性得出T0=350K,器件的基模红移为0.11nm/mW,实验确定其热阻为2.02℃/mW.  相似文献   

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