红外半导体激光器应用

半导体激光器相较于固体、染料和气体等激光器,在结构、效率、寿命等多方面均具有很大的优势,尤其是红外波段的半导体激光器近年来在工业、医疗、军事等领域得到了广泛的应用,已成当前半导体激光器的研究热点。本文对短、中、长波红外半导体激光器的应用进行综述,并对当前存在的问题进行了讨论,期望为从事红外半导体激光器研究及应用的人员提供参考。     

光纤耦合高功率半导体激光器系统

介绍了利用多模光纤同空间列阵半导体激光器实现有效耦合,再将光纤组合后输出的技术.阐述了半导体激光器与光纤耦合的一般理论.对半导体激光器的发散角、多模光纤和半导体激光器耦合的常规技术进行了分析.介绍了多模光纤和半导体激光器耦合的新技术,即在半导体激光器与光纤之间加光纤微透镜的耦合技术.这种技术可有效地提高耦合效率,使之达到80%以上.将空间列阵半导体激光器通过光纤耦合后组合输出是使半导体激光器得以实际应用的有效途径.(PC5)     

LD光源的应用探索

为了探索LD光源在红外线到可见光范围以及各个领域的应用;主要通过研究以传递信息为目的的信息型激光器。例如光纤通信中使用的半导体激光器的应用;结果得到半导体激光器具有效率高、体积小、重量轻、价格低等优点,使连续输出波长涵盖了红外线到可见光范围,并在激光通信、激光制导、激光打印、激光印刷领域得到应用。半导体激光器发展方向主要是围绕着降低阈值电流密度、延长工作寿命、实现室温连续工作3个方面进行。     

小发散角高功率半导体激光器研究

在量子阱半导体激光器中,量子尺寸引起的衍射效应使半导体激光器的光束质量很差。分别限制结构的垂直结平面发散角在40°左右,使得光束整形系统比较复杂,限制了半导体激光器的直接应用。为解决这一问题,提出了降低垂直结平面发散角的要求。回顾了小发散角半导体激光器的技术发展及应用,对具有小发散角的模式扩展波导结构进行了理论模拟和实验验证,获得了优化的结构。采用MOCVD外延技术生长了外延片,制作了高峰值功率脉冲激光器,获得了快轴发散角小于25,°峰值功率大于80W的半导体激光器,在激光引信应用中获得良好效果。     

半导体激光器的外色散腔选模和调谐

半导体激光器的选模和调谐是扩大半导体激光器应用范围的重要课题之一.我们开展了半导体激光器外色散腔选模和调谐的实验研究,获得了半导体激光器的单纵模振荡,使输出光束的单色性明显改善,单面输出功率有所增加,并可在一定的波长范围内进行调谐.这样的激光器在光纤通讯、光纤测试及激光光谱学研究等领域都具有实用意义.实验装置如图1所示.由激光器解理面a发出     

大功率半导体激光器阵列的封装技术

半导体激光器阵列的应用已基本覆盖了整个光电子领域，成为当今光电子科学的重要技术。本文介绍了半导体激光器阵列的发展及其应用。着重阐述了半导体激光器阵列的封装技术——热沉材料的选择及其结构优化、热沉与半导体激光器阵列之间的焊接技术、半导体激光器阵列的冷却技术、与光纤的耦合技术等。     

自由空间用半导体激光器抗辐射的研究

为了提高半导体激光器的抗辐射性能,满足空间应用的需要,在介绍了空间辐射环境的基础上,对空间辐射在半导体激光器中产生的总剂量效应、单粒子翻转效应和位移效应进行了分析,并探讨了半导体激光器在空间辐射环境中相应的抗辐射防护技术。对980 nm单模半导体激光器采用了端面镀膜、Al2O3绝缘介质层、真空封装等抗辐射的改进措施,有效地提高了半导体激光器的抗辐射能力。     

基于饱和吸收镜的被动锁模掺铒光纤激光器

为了研究基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器的输出特性,采用1480nm的半导体激光器作为抽运源,利用掺铒光纤作为增益介质,以及光纤环行器、偏振控制器、波分复用器和耦合器等构成了环形腔结构的被动锁模光纤激光器。实验中获得了峰值波长1586nm、光谱宽度4.8nm、重复频率11.2MHz、最大平均输出功率8.4mW的稳定锁模激光脉冲输出。结果表明,调整光纤偏振控制器会使光纤激光器输出脉冲的时域波形略微发生变化,在实际应用中需要注意偏振态变化对锁模光纤激光器输出脉冲时域特性的影响。这一结果对于半导体可饱和吸收镜在被动锁模光纤激光器中的应用及其特性具有一定帮助。     

大功率激光器及其发展北大核心CSCD

大功率激光器在工业与国防等领域有着广泛的应用,是现代激光材料加工、激光再制造、国防安全领域中必不可少的核心组件。随着激光技术的发展,大功率激光器的性能也在不断提高,许多新型激光器相继问世。相比于传统的灯抽运激光器,半导体激光器具有体积小、效率高、质量轻、寿命长、成本低等诸多优点,在国民经济的许多方面起着越来越重要的作用。随着大功率半导体激光器的不断发展,由其抽运的全固态和非全固态激光器的发展也十分迅速。综述了半导体激光器以及全固态和非全固态半导体抽运激光器的历史和进展,并就提升大功率半导体激光器各方面性能做了相关介绍,分析评述了大功率激光器的发展趋势,并展望了大功率激光器在未来智能制造中的应用前景。     

中红外半导体激光器合束技术研究进展(特邀)

中红外半导体激光器体积小、效率高,在环境检测、空间通讯及军事国防等领域具有重要的应用前景。但是中红外半导体激光器单元器件输出功率低,限制了其在以上领域的应用。激光合束技术是能够实现中红外半导体激光器功率提升的重要途径。文中详细介绍了几种用于中红外半导体激光器的合束方法及中红外半导体激光器合束方面的最新进展。     

大功率半导体激光器最新研究进展

大功率半导体激光器在军事领域和工业领域有着广泛的应用.综述了大功率半导体激光器最新研究进展,着重于在提高可靠性、提高功率转换效率、波长稳定、拓展波长范围等方面所取得的进步,并对目前大功率半导体激光器在材料加工领域中的直接应用进行了介绍,并展望了其发展趋势.     

高速直接调制半导体激光器研究进展

直接调制半导体激光器因其具有高速传输、高可靠和低成本等特点,成为应用在第五代移动通信技术(5G)前传和数据中心中的高性价比光源。高速直接调制半导体激光器性能提升已有许多研究,文章分别从无制冷宽温工作高速半导体激光器研究方面和超高速半导体激光器方面对高速直接调制半导体激光器的基本理论和发展历程进行了综述,分析各自的优缺点,并介绍了研发团队在这些方面取得的部分进展。     

超高功率半导体激光器

与其它类型的激光器相比较，半导体激光器，有很多优点，为了充分利用优点，推广其应用，研究开发了高功率输出技术，使超过１０ｍＷ的高功率半导体激光器达到实用化，这项成果开始就用在医疗领域，希望以后会有更进一步的发展。本文讲述的是这种激光器的基本技术及其重要特性的应用。     

逢勃发展的可见光半导体激光器

目前,可见光半导体激光器的研究十分活跃。可见光半导体激光器可在激光印刷装置、光学唱片、条型码读出等方面得到应用。印刷装置的感光材料,条码的墨水等,对过去的0.85～0.9μm的半导体激光器波长不感光,波长在0.8μm以下,感光灵敏度上升,因此可用可见光半导体激光器代替气体激光器。无论何种应用,在调整、操作上,可见光激光器都要方便得多。在民用上,可见光激光器商品化的潜力很大。     

半导体激光器驱动及温控系统研究

体积小、重量轻、稳定性高的特点,使半导体激光驱动器在许多领域都有广泛的应用,而且在未来仍具有突出的发展前景。本文就半导体激光器驱动及温控系统进行研究,首先介绍了半导体激光器恒流驱动的整体设计以及驱动电路设计,再针对温控系统的系统方案设计和温控硬件系统设计进行简要介绍。     

低垂直发散角高亮度光子晶体半导体激光器

针对现有边发射半导体激光器远场发散角大、光束质量差等问题,引入光子晶体人工微结构实现模式扩展和模场分离,改善了单芯片半导体激光器的性能,实现了高亮度高光束质量的激光输出。理论分析并模拟了光子晶体半导体激光器对光场的调控机制,并介绍了几种典型的光子晶体半导体激光器。在光子晶体激光器实现低垂直发散角的基础上,设计了不同的结构实现了大功率、单模、高亮度等特性的输出。实验验证了光子晶体能带效应在提高半导体激光光束质量、提高亮度等方面的调控作用,其能够突破普通半导体激光器面临的限制,有助于半导体激光更有效地应用在光纤激光器抽运和激光加工等领域,为半导体激光的直接应用奠定了基础。     

无需空穴参与的量子级联激光器

无需空穴参与的量子级联激光器过去十年中，紧凑型半导体激光器使几个新技术领域获得发展。最引人注目的有光通信、光数据存储和光盘。但直至今日，半导体激光器只在相当窄的波段（主要是近红外）内得到发展，这点限制了其进一步应用。短波段激光器近来有了高速发展。红光...     

通信用大功率半导体激光器的温控系统

温控系统在半导体激光器运行中具有重要作用,基于温度控制技术主要应用在DFB结构中,其原理在于调整激光腔内温度,从而可以使之发射不同的波长。文章首先概述了通信用大功率半导体激光器温控系统,进而分析了两种开发模式。     

半导体激光器模组的设计

设计了一种半导体激光器模组以满足实际应用的需要.在半导体激光器模组设计中,激光器选择、光学系统设计、激光器电路设计与"邦定"技术是模组设计的关键部分.论述了半导体激光器原理,介绍了半导体激光器模组光学系统与电路设计,阐述了模组设计中"邦定"技术的工艺流程与关键技术.模组中半导体激光器的波长为635nm,驱动电源在3V～ 5V之间,激光功率在2mW左右,光学系统由一个双胶合透镜和一个正透镜组合而成,设计研制的半导体激光器模组满足设计要求.     

混沌半导体激光器及其应用研究进展（特邀）

混沌激光具有宽频谱、类噪声、低相干等特性,在通信、雷达、传感等领域有广泛的应用。本文介绍了混沌半导体激光器的3种主要工作机制,分别为光反馈、光注入和光电反馈;重点研究典型混沌半导体激光器的频谱带宽、时延特征,以及复杂度等性能及其研究进展;进一步论述光子集成混沌半导体激光器的发展趋势;最后介绍混沌半导体激光器在保密光通信、随机数生成器、激光雷达、分布式光纤传感、混沌光时域反射计等领域的应用现状。本文可为高带宽、低时延混沌半导体激光器的发展和应用前景提供借鉴。