976 nm高效率半导体激光器

976 nm高效率半导体激光器是这几年研究的热点,在固体激光器泵浦领域有广阔的应用。通过优化半导体激光器材料外延结构中包覆层和波导层的铝组分,降低了工作电压;通过采用微通道水冷系统,并进行优化降低了热阻,从而提高了室温下的电光转换效率。25℃室温连续测试条件下,1 cm的线阵列(巴条),2 mm腔长,50%填充因子,在110 A下,出光功率为114.2 W,电压为1.46 V,电光转换效率为71%。15条微通道封装成的垂直叠阵,进行光束整形后,获得了室温976 nm连续输出功率1 500 W,电光转换效率大于70%。     

808nm高效率激光二极管

目前808nm高效率激光二极管产品的转换效率只有50%左右,还有很大的提升空间。通过提高欧姆接触层浓度、界面渐变和波导层掺杂等方面的外延材料结构优化,减小附加电压和电阻值,设计制作了808nm大光腔应变量子阱外延材料;并制作了200μm发光区标准单管,提取了材料内部参数,材料内损耗iα为0.67cm-1,内量子效率iη为0.88;将圆片解理成2mm腔长的巴条进行腔面镀膜,并烧结成标准单管,25℃下单管电光效率达到61.1%;将巴条烧结到微通道载体上,制作成标准微通道水冷单条阵列,水温15℃110A下输出光功率126.6W,电光转换效率62.77%。     

808nm波长锁定大功率半导体激光器列阵

大功率半导体激光器列阵(DLA)具有功率高、电光转换效率高、可靠性强、寿命长、体积小及成本低等诸多优点,但其波长随温度变化较大,光谱线宽较宽,这些缺点直接限制了其实际应用.为了解决此问题,采用体布拉格光栅(VBG)构成波长锁定大功率半导体激光器系统.体布拉格光栅可以把波长锁定,同时把光谱线宽压窄,从而有效改善了DLA波...     

半导体侧泵模块激光晶体内吸收光场分析

建立了半导体侧面泵浦模块中激光晶体的吸收光场分布模型,利用Matlab软件计算了吸收光场的归一化分布形貌,提出了两个重要参数:阵列切向位移量与径向角度偏离度。结果表明:当阵列切向位移量为0~0.5 mm时,晶体相对吸收强度、光场均匀性等参数基本不变;当该数值大于0.5 mm时,吸收强度急剧下降、光场不均匀性急剧增加;相比而言,径向角度偏移对晶体吸收光场分布的影响较小,总体上呈现随着该数值的增加,吸收强度减小、光场不均匀性增加。以上研究结论为目前半导体侧泵模块的研制生产提供了理论指导。     

1.55 μm DFB LD光栅结构的优化设计

模拟分析了不同结构下二级光栅的特性,研究了光栅结构对分布分馈半导体激光器(DFB LD)空间烧孔以及光谱线宽的影响.最终给出优化后的光栅结构.优化后器件的阈值电流为11 mA,边模抑制比达到40 dB,最小线宽105 kHz,很好地抑制了空间烧孔效应.     

InGaAs／AlGaAs 941 nm高功率半导体激光二极管阵列

利用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)技术生长了InGaAs／GaAs／AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器材料。利用该材料制成半导体激光器线阵的峰值波长为941nm，光谱的半高全宽(FWHM)为3．3nm，在400μs、50Hz的输入电流下，输出峰值功率达到67．9W，斜率效率高达0．85W／A(64％)。     

高速脊波导激光器寄生电容的分析

高速调制半导体激光器光源是光纤通信系统、相控阵雷达等的关键器件。高速激光器的寄生电容是影响其调制带宽的因素之一。为了减小寄生电容,针对脊波导结构激光器的电容,采用计算机模拟与实际测试相结合的方法,进行了理论分析和实验验证。结果表明,其寄生电容大小不仅与电极金属化面积有关,还与隔离沟的腐蚀深度有关。当腐蚀至波导层时,寄生电容减小到10pF以下。这一结论对实现激光器的高速调制是非常有意义的。     

有Al激光器和无Al激光器的工作寿命对比研究

为了证明无Al激光器在可靠性方面优于有Al激光器,对InGaAsP/GaAs无Al和AlGaInAs/AlGaAs/GaAs有Al的808nm大功率半导体激光器进行了常温下电流步进加速老化寿命试验,介绍了半导体激光器寿命试验的理论依据,给出寿命试验的数学模型,据此得到了器件在常温电流步进条件下的寿命,利用最小二乘法拟和得到加速老化的加速方程,从而推算出激光器的特征寿命,分析了有Al激光器和无Al激光器寿命对比结果,提出了材料中含Al对器件可靠性的一些不良影响,无Al激光器可靠性明显优于有Al激光器.     

大功率半导体激光器的腔面钝化

大功率半导体激光器的腔面退化是影响其寿命和可靠性的重要因素,长期以来一直是人们关注和研究的重点。本文利用离子铣结合腔面钝化还原层的方法对大功率半导体激光器的腔面进行处理。结果显示,离子铣腔面钝化能够在一定程度上减少半导体激光器的功率退化,168h加速老化后退化幅度降低4.5%;同时该技术对老化过程中COD阈值降低有明显的抑制作用,可有效减少使用中的突然失效。结果表明,该技术能够改善半导体激光器的腔面特性,器件的可靠性和使用寿命可望得到提高。     

高斜率效率隧道结叠层激光器的研制

隧道结叠层激光器技术具有广泛的应用空间,如高斜率效率、高功率密度、多波长激光器等。采用LP-MOCVD系统生长隧道结材料,CCl4作为p型掺杂源,SiH4作为n型掺杂源,并采用δ掺杂技术,使得n+-GaAs的掺杂浓度大于1×1019/cm3,隧道结的面电阻率小于2×10-4Ω.cm2。设计生长了双叠层、三叠层材料,该材料制作的900nm双叠层激光器在200ns脉宽、20A工作电流下输出功率35W,斜率效率1.8W/A,是单层材料的1.8倍,隧穿结引入的压降约为0.15V;860nm三叠层激光器的斜率效率大于2.7W/A,是单层材料的2.7倍。