氮化镓半导体蓝光激光器在我国研制成功

由中科院半导体研究所研发的氮化镓蓝光半导体激光器已取得重大突破，首次实现室温连续激射的氮化镓半导体蓝光激光器研制成功。这是继2004年11月16日由半导体所首次在中国大陆实现氮化镓激光器脉冲激射后的又一个重大突破,     

我国首次实现室温连续发光的氮化镓半导体蓝光激光器

2007年4月30日，由中国科学院半导体研究所研发的氮化镓蓝光半导体激光器研究取得重大突破，首次实现室温连续激射的氮化镓半导体蓝光激光器。这是继2004年11月16日由半导体所首次在中国大陆实现氮化镓激光器脉冲激射后的又一个重大突破，标志着我国氮化镓（GaS）基蓝光半导体激光器研究向产品化、产业化迈出了极为关键和坚实的一步。     

蓝光半导体激光器的发展

蓝光半导体激光器的发展过去十年，半导体激光器的应用和开拓都有爆炸性发展，包括从光盘用的几毫瓦半导体激光器到千瓦级条形列阵激光器。现在使用的绝大多数激光器，发射波长都在７８０～１５５０ｕｍ之间的近红外区，且以ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ和有关合金为基础...     

窄线宽蓝光半导体激光器研究

由于有色金属对蓝光激光光源具有良好的吸收效率，因此蓝光半导体激光器逐步成为研究热点。针对激光加工纯铜、纯金、高强铝等高反射金属材料的市场需求，采用体布拉格光栅作为外腔反馈元件，压窄激光线宽，稳定激光波长，并基于空间合束技术将6片单管蓝光激光芯片聚焦耦合进芯径为105μm、数值孔径为0.22的光纤中，研制出窄线宽蓝光半导体激光光纤耦合模块。当工作电流为3 A时，该激光模块的输出功率为26.32 W，稳定输出波长为444.29 nm，光谱线宽被压至0.18 nm。     

SiC衬底上的蓝光半导体激光器

日本富士通实验公司已演示了电脉冲氮化镓（GaN）基蓝光半导体激光器的5小时室温运转。该器件做在碳化硅（SIC）衬底上。该激光器的主要特性包括414urn输出对蓝光输出激光器而言．碳化硅（SIC）衬底相对于刚玉有几个优点。由于激光腔反射器可用解理面形成，并且SIC导电．SIC衬底较易制诈波长、3O0us脉冲运转80OmA阈值电流和20mw的最高输出功率。这是SIC衬底上蓝光GaN激光器的第二个成功开发的报导，器件在室温下脉冲运转。第一个成功报导是美国克利研究公司开发的，它的器件寿命较短。研究人员用普通低气压金属无机汽相外延（MOV…     

更长寿命的蓝光激光器

在宣布第一个连续输出氧化镓（GaN）蓝光半导体激光器（室温运转）之后的不到一年时间里，日本日亚化学工业公司的Nakamura等人又报导了演示寿命为3000h和估计寿命超过10000h的蓝光激光器[1]。现在这种激光器已达到商品化应用范围，在此应用中，10000到20000h的寿命是需要的。日亚估计，商品化GaN激光二极管将于1998秋推向市场。据我们所知，Nakamura最近发展的以GaN为基础的紫、绿、蓝绿发光二极管和激光二极管对世界肯定有巨大影响，它已为科学和商品化应用开辟了一种新的材料体系。这种器件有巨大的现成商业市场：如用于显示器、高密…     

GaN元器件在设备发展中大显神通

在蓝光LED、白光LED以及蓝紫色半导体激光器等元器件中,采用的都是GaN(氮化镓)类半导体。每当有新的采用G a N类半导体的元器件投入实际应用时,都会给设备带来重大的变革。例如,蓝光L E D使得街道上大型显示屏的颜色更加绚丽多彩,现在又作为扩展液晶电视机等色彩再现范围的关键     

日亚发布“全球最高水平”的蓝紫色半导体激光器和蓝色半导体激光器

日亚化工最近发布了脉冲振荡时输出功率为420mW的蓝紫色半导体激光器以及连续振荡时输出功率为1W的蓝色半导体激光器。该公司称2款产品的输出功率均为“全球最高水平”。输出功率为420mW的蓝紫色半导体激光器,可应用于蓝光光盘和HD DVD等新一代光盘的2层12倍速或4层6倍速的高速读写。目前市场上流通的产品,其输出功率最大不过200mW,因此420mW的输出功率接近其2倍。输出功率为1W的蓝色激光器主要面向使用激光光源的投影仪,输出功率提高至原来的2倍。日亚化工公布了这些高功率激光器的背景以及采用的技术。     

大功率蓝光固体激光器的温控设计

蓝光固体激光器目前在很多领域有广泛的应用。为了解决平凹腔蓝光固体激光器晶体在工作中因热效应问题产生的影响,针对激光的增益介质Nd:YAG晶体和用以倍频的LBO晶体,采用半导体制冷器(TEC)准确控制其工作时的温度。采用MCS51单片机作为微处理器,DS18B20温度传感芯片采集温度信号,运算放大器及大功率达林顿管组成功率驱动电路驱动半导体制冷器,PID算法根据实时采集的温度调节TEC的工作电压,采用AD芯片对输出给TEC的电压进行采样监控。整个系统在实验过程中,经PID参数调试取得了满意的控制效果。     

半导体激光器与新材料

介绍了半导体激光器和半导体光电材料研究的新进展。     

孔栅分束镜测量强激光远场光束质量的研究

论述了孔栅镜光束衰减和取样的原理及特点,用此法对高功率连续CO2激光器远场光强分布进行了检测,给出了光强空间分布。算出了光束的焦斑半径、远场发散角,并通过M2参数对光束质量作了评估。     

傍轴黎曼几何光学．Ⅳ．两种光束质量因子

引用光流体模型［２］的光束径向能量的不变积分分别讨论了光束波面畸变和振幅分布不均匀对光束质量因子Ｍ２的影响；引入了光束质量因子的两种新定义，并讨论了这两个新质量因子与Ｍ２的关系。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径，并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法，能以较高的精度确定激光光束的束腰位置ｚｏ，束腰处的束宽Ｄ＿ｏ及激光光束质量传输因子Ｍ￣２。这是一种可用于连续，重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

旋转棱镜对激光束的变换特性

应用旋转棱镜和组合光学系统能够将高斯光束变换成“无衍射”贝塞尔（Ｂｅｓｓｅｌ）光束，并能实现实心和环状光束的相互变换。本文对旋转棱镜及其组合系统的成像特征作了详细理论分析和实验研究，得到二者相一致的结果，证实了该光学系统在激光技术中有广泛的应用前景。     

受光阑约束的离轴厄米余弦高斯光束的传输

采用将光阑函数表示为复高斯函数叠加的方法,从理论上给出了离轴厄米余弦高斯光束通过受光阑约束的傍轴ABCD轴对称光学系统传输后的解析表达式,并可退化为无光阑约束时的情形。用同样方法分析得到了离轴余弦高斯光束通过受光阑约束的傍轴ABCD轴对称光学系统传输后的解析式。该方法比直接运用衍射积分公式可节省机时,其结果也可直接推广到二维情形。     

贝塞尔高斯光束经菲涅尔波带片产生特殊聚焦光强分布

基于衍射光学方法,研究了不同阶数的贝塞尔高斯光束经过环形菲涅尔波带片后,在波带片的焦点附近所形成光强分布。入射光束为高阶贝塞尔高斯光束,聚焦区域获得了空心光强分布,入射光束的阶数越高,空心尺寸越大;菲涅尔波带片的数目越多,空心长度越短。入射光束为零阶贝塞尔高斯光束,在聚焦区域获得了针形光束和局域空心光束。这些具有特殊光强分布的光束在激光加工以及粒子囚禁等领域有着潜在应用价值。     

一阶贝塞耳光束的存在和演示

一阶贝塞耳光束是标量波动方程的一个特解，本文用瑞利一索末菲衍射理论证明了它的存在并作了实验演示。     

轴棱锥聚焦涡旋光束获得高阶贝塞尔光束

采用轴棱锥聚焦涡旋光束,获得了高阶贝塞尔(Bessel)光束.首先,从理论模拟了涡旋光束经过轴棱锥聚焦后所获得的聚焦光强分布,结果表明,涡旋光束经过轴棱锥聚焦后可获得高阶贝塞尔光束.并且所获得的高阶贝塞尔光束的阶数与涡旋光束的拓扑电荷数相司.进而,从实验获得高阶贝塞尔光束,并且采用不同锥角的轴棱锥对涡旋光束进行聚焦,研...     

激光光束质量诊断技术的进展

本文介绍了激光光束质量诊断技术近年来的进展，以及国际标准化组织推荐的聚集光束测量法，指出了该技术的发展方向。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径,并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法,能以较高的精度确定激光光束的束腰位置z0,束腰处的束宽D0及激光光束质量传输因子M2.这是一种可用于连续,重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。