808nm大功率连续半导体激光器研究

利用金属有机化学气相淀积(MOCVD)技术,生长了AlGaInAs/AlGaAs分别限制压应变单量子阱材料,利用该材料制成3mm宽、填充因子20%的半导体激光器阵列(版型100μm/500μm,6个发光单元),通过腔面反射率设计确定了最佳反射率,采用CS载体标准封装。在输入电流8A、水冷19℃条件下测试,输出功率达到8.4W,阈值电流为1.8A,斜率效率为1.26W/A,功率转换效率为59.4%,波长为805.7nm,光谱半宽为1.8nm;输入电流12A时,输出功率达到13W,斜率效率为1.22W/A,功率转换效率为58.9%,波长为807.9nm,光谱半宽为2.0nm。     

高效率大功率连续半导体激光器

从大功率半导体激光器的工作机理出发,对影响激光器电光转换效率的主要因素,如激光器的斜率效率ηd、阈值电流Ith、开启电压V0、串联电阻Rs以及工作电流I等进行了分析,进而讨论了提高电光转换效率的主要技术途径。通过对应变量子阱大光腔激光器外延材料开启特性的优化、大功率激光器芯片横向限制工艺的改进以及对大功率微通道热沉制作等技术的研究,制作了808nm连续半导体激光器阵列。在工作电流140A时,阵列工作电压为1.83V,输出功率145W,电光转换效率达到56.6%。     

0.8μm宽带大功率半导体激光器

开发了用于固体激光器源的８１０ｎｍＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ近红外半导体激光器，与通用半导体激光器相比，它扩大带宽及加长了振荡器，希望提高ＣＯＤ水平和降低热损耗，能进行１Ｗ大功率工作。还开发了７８０、８０５和８３０ｎｍ的１００ｍＷ大功率激光器。这些激光器为降低成本，可以用廉价的Х９标准组件，这些半导体激光器适用于各种分析仪器和测量仪的光源。     

大功率半导体激光器加速寿命测试方法

大功率半导体激光器在高可靠性光学系统的应用中,寿命值预测十分关键.采用808 nm波长的无Al大功率半导体单管激光器进行了40、80℃的恒定温度的加速老化试验.应用Arrhenius和对数正态分布的理论对试验结果进行分析,计算出激光器长期退化的激活能为0.52 eV,推导得到激光器室温下工作的平均寿命为15 000 h.并对试验后的器件进行失效分析,找出失效原因.     

大功率半导体激光器的可靠性研究

文中介绍了半导体激光器寿命测试的理论依据,给出寿命测试的数学模型,据此对InGaAsP/GaAs有源区无铝的808nm大功率半导体激光器进行高温恒流加速老化实验,得到器件在高温下的寿命,利用外推公式推算出激光器在室温条件下工作的寿命可超过30000小时。讨论了实验中出现的灾变退化,提出了防止灾变退化的几种方法。     

连续波工作高功率应变单量子阱半导体激光器

利用金属有机化合物气相淀积 ( MOCVD)技术成功生长了 In Ga As/Ga As/Al Ga As分别限制应变单量子阱材料 ,用该材料制成的单管半导体激光器在室温下连续波输出功率高达 2 .36 W,中心激射波长为 94 4nm,斜率效率高达 0 .96 W/A,阈值电流密度为 177.8A/cm2。该波长的半导体激光器是 Yb:YAG固体激光器的理想泵浦源。     

应变InGaAs/GaAs量子阱MOCVD生长优化及其在980 nm半导体激光器中的应用

使用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs 980 nm量子阱.研究了生长温度、生长速度对量子阱光致发光谱(PL)的影响.并将优化后的量子阱生长条件应用于980 nm半导体激光器的研制中,获得了直流工作下,阈值电流为19 mA,未镀膜斜率效率为0.6 W/A,输出功率在100 mW的器件.     

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%。     

大功率半导体激光器步进加速老化研究

介绍了半导体激光器寿命测试的理论依据,给出了由电流应力决定的寿命测试的数学模型,据此对AlGaInAs/AlGaAs/GaAs 808nm大功率半导体激光器进行常温电流步进加速老化实验。由步进加速老化的理论依据及数学模型推算出了步进加速寿命实验时间折算公式,利用步进加速寿命实验时间折算公式推算出了器件在额定应力条件下工作的寿命结果;根据实验后器件的失效模式分析,与恒定应力加速老化方式下的实验结果相对比分析,确认该步进加速实验方法可以适用于半导体激光器的加速老化。     

微通道散热大功率半导体激光器研究

基于GaInAs/AlGaAs应变量子阱大光腔结构激光器芯片和无氧铜微通道热沉,采用In焊料烧结工艺,制作了976nm大功率连续激光器单条。在20℃热沉冷却条件下,输入电流110A时,输出功率104.9W,电光转换效率达到最大值64%。输入电流300A时,输出功率276.6W,电光转换效率达到54.2%。对激光器单条的热阻以及特征温度进行了测试分析,根据分析结果模拟了激光器单条在大电流下的输出特性,模拟结果显示热饱和是限制激光器最大输出功率的原因。因此,为了提高大功率激光器的输出功率,需要进一步提高激光器的特征温度,并降低热阻以改善散热情况。     

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.     

900nm高功率半导体激光器线阵列

利用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)技术生长了InGaAs/GaAs分别限制应变单量子阱激光器工作物质.利用它制成半导体激光器线阵列,其峰值波长为900nm,光谱半高全宽小于4nm,在脉宽1000μs、13Hz的输入电流抽运下,输出峰值功率接近60W(室温,电流87A),斜率效率为0.64W/A.     

900mm高功率半导体激光器线阵列

利用金属有机化台物气相淀积(MOCVD）技术生长了InGaAs/GaAs分别限制应变单量子阱激光器工作物质。利用它制成半导体激光器线阵列，其峰值波长为900nm，光谱半高全宽小于4nm，在脉宽1000μs、13Hz的输入电流抽运下．输出峰值功率接近60W（室温，电流87A)，斜率效率为0．64W／A。     

激光反射镜直接淀积的1.3μm纤维激光器

激光反射镜直接淀积的１．３μｍ纤维激光器概述光纤激光器的优点是散热良好和只有几毫瓦的低阈值功率。前者是因为与它的体积相比表面积大，光纤激光器辐射的高强度可通过光纤的形状来达到。由此产生连续波运转的可能性和非线性效应，比如短脉冲产生。与之相比，体激发装...     

大功率半导体激光器的最新进展

围绕美国国防先进技术研究计划署（Defense Advanced Research Projects Agency）的军事项目——超高效率激光器光源（SHEDS）,分析了半导体激光器的损耗机制,从降低半导体激光器电压压降、减小内建电压、减小损耗、优化半导体激光器结构以及横向布拉格谐振腔等方面阐述了提高半导体激光器效率和输出功率的途径,介绍了稳定半导体激光器激射波长的一些技术方法。     

大功率半导体激光器功率转换效率的研究

针对980 nm大功率半导体激光器,分析了不同腔长下,最佳工作点功率转换效率的分布,分别计算了对应的光电转换效率,电压损失效率,阈值损失效率与缺陷损失效率随腔长的变化情况.分析表明随着腔长的增加,最佳输出功率值增加,但功率效率有所下降.缺陷损失效率是导致光电转换效率下降的主要因素,降低内损耗是提高最佳工作点功率转换效率最直接的方法.给出了不同内损耗情况下,最佳功率转换效率随腔长的分布.

Abstract：

For the 980 nm high-power laser diodes manufactured by Beijng Opto-electronic Technology Lab, the relation between the power conversion efficiency of the best operating point and the cavity length is analyzed. Experimantal results show that the best output power increases while the power conversion efficiency decreases with the cavity length increasing. Analyses indicate that the defect power is the primary factor resulting in the decrease of photoelectric conversion efficiency and reducing the inner loss is most obvious way to improve the power efficiency of the best operating point.     

用于半导体激光器的高效率复合波导结构

提出了一种高电光转换效率的新型复合波导半导体激光器结构（Composite Waveguide LD,CWG LD）。该器件结构高的电光转换效率得益于其所采用的Al组分阶梯分布AlxGa1-xAs波导层。通过优化设计波导层电阻率分布及能带分布,CWG LD结构在保证输出光功率的同时,可以有效地降低器件串联电阻并提高电光转换效率。结合理论分析及计算机数值仿真软件,分析了复合波导提升器件电光转换效率的机理。经优化,在激光器条宽为6 m、腔长为1 000 m的情况下,波导层阶梯数为1时CWG LD结构可以获得最大的电光转换效率。研究结果表明:在注入电流为900 mA时,CWG LD结构的串联电阻由常规波导器件结构的3.51 降低为2.67 ,电光转换效率由54.7%提升至69.5%。     

1.3μm单模半导体激光器的高频调制

本文报道了在光载波通信中使用１．３μｍ半模半导体激光器组件作为发射光源，实现了高频调制。这里给出了器件结构设计及性能，研究了器件的阻抗匹配，测量了微波的Ｓ参数，在最佳条件下，直接调制获得６．５ＧＨｚ，３５ｐｓ的超短光脉冲，小信号调制可达８ＧＨｚ。     

大功率GaAs/GaAlAs单量子阱激光器

采用MOCVD技术在φ40mmGaAs衬底上研制成大功率GaAs/GaAlAs单量子阱激光器。该激光器激射波长为830～870nm,室温CW阈值电流密度小于350A/cm~2,最低值为310A/cm~2,输出光功率大于200mW/(单面,未镀膜)。