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808nm高占空比大功率半导体激光器阵列 被引量：5
1
作者 李再金 胡黎明 +5 位作者 王烨 张星 王祥鹏 秦莉 刘云 王立军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1615-1618,共4页
采用渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构,通过降低非辐射复合、有源层载流子泄露、散射和吸收损耗来提高出射效率和降低激光阈值电流,从而提高半导体激光器阵列的输出功率;同时使P面具有更高的粒子掺杂数密度,优化N面合金条件,降低... 采用渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构,通过降低非辐射复合、有源层载流子泄露、散射和吸收损耗来提高出射效率和降低激光阈值电流,从而提高半导体激光器阵列的输出功率;同时使P面具有更高的粒子掺杂数密度,优化N面合金条件,降低半导体激光器的串联电阻,降低焦耳热,提高了半导体激光器阵列的转换效率。利用金属有机化学气相淀积技术生长GaInAsP/InGaP/AlGaAs渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构激光器材料,利用该材料制成半导体激光线阵列在20%高占空比的输入电流下,半导体激光器的输出峰值功率达到189.64 W(180 A),斜率效率为1.1 W/A,中心波长为805.0 nm,阈值电流为7.6 A,电光转换效率最高可达55.4%;在1%占空比的输入电流下,阵列的输出峰值功率可达324.9 W(300 A),斜率效率为1.11 W/A,阈值电流为7.8 A,电光转化效率最高达55.6%,中心波长为804.5 nm。 展开更多
关键词 半导体激光器 大功率 高占空比 激光器阵列
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大功率半导体激光器恒温系统 被引量：6
2
作者 张洪武 张亮 +1 位作者 李坤 张云鹏 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期642-644,共3页
采用半导体制冷和风冷混合制冷的方式对大功率半导体激光器进行恒温工作控制.通过实验研究半导体激光器的工作温度保持在45℃以内,控温精度在±0.1℃的状态下稳定工作,半导体激光器输出功率达到15.28 W.
关键词 大功率半导体激光阵列 温度 散热
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大功率半导体激光器阵列 被引量：3
3
作者 谢红云 安振峰 陈国鹰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期33-36,共4页
综合介绍了目前半导体大功率激光器普遍采用的材料结构、芯片结构、封装技术、散热致冷技术以及发展现状;给出了当前大功率半导体激光器的研究发展方向。
关键词 大功率 激光器阵列 封装 散热 发展现状 芯片结构
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941nm 2%占空比大功率半导体激光器线阵列 被引量：4
4
作者 辛国锋 花吉珍 +4 位作者 陈国鹰 康志龙 杨鹏 徐会武 安振峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期521-524,共4页
计算了半导体激光器的激射波长与量子阱宽度以及有源层中In组分的关系 ,确定了94 1nm波长的量子阱宽度和In组分 并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... 计算了半导体激光器的激射波长与量子阱宽度以及有源层中In组分的关系 ,确定了94 1nm波长的量子阱宽度和In组分 并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列的峰值波长为 94 0 .5nm ,光谱的FWHM为 2 .6nm ,在 4 0 0 μs ,5 0Hz的输入电流下 ,输出峰值功率达到1 1 4 .7W(1 6 5A) ,斜率效率高达 0 .81W/A ,阈值电流密度为 1 0 3.7A/cm2 ,串联电阻 5mΩ ,最高转换效率可达 36 .9% 展开更多
关键词 金属有机化合物气相淀积 半导体激光器阵列 分别限制结构 单量子阱
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808nm大功率半导体激光器阵列的优化设计 被引量：1
5
作者 杨晔 刘云 +7 位作者 秦莉 王烨 梁雪梅 李再金 胡黎明 史晶晶 王超 王立军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期35-38,共4页
采用激射波长为808 nm的GaAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制单量子阱结构外延片,制备了沟道深度不同的半导体激光器阵列,并对载流子分布进行理论分析和模拟。理论和实验结果表明:引入脊形台面和隔离沟道后,激光器阵列的输出功率、电光... 采用激射波长为808 nm的GaAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制单量子阱结构外延片,制备了沟道深度不同的半导体激光器阵列,并对载流子分布进行理论分析和模拟。理论和实验结果表明:引入脊形台面和隔离沟道后,激光器阵列的输出功率、电光转换效率、斜率效率和光谱特性均有显著提高。随着沟道的加深,对电流侧向扩散的限制作用增强,从而提高了阵列性能。 展开更多
关键词 半导体激光器线阵列 隔离沟道 腐蚀深度 电流扩散 电流分布
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腔面低反射大功率半导体激光器阵列
6
作者 陈宏泰 花吉珍 +2 位作者 家秀云 陈玉娟 沈牧 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期77-79,共3页
光束质量问题是制约半导体激光器应用的主要因素,采用出光面蒸镀低反膜LD阵列半导体激光器阵列锁相技术较好地解决了这个问题。本文设计并制作了高反膜系和极低反膜系,获得了高阈值的LD阵列。本文的低反膜系有大的带宽和小于0.2%的剩余... 光束质量问题是制约半导体激光器应用的主要因素,采用出光面蒸镀低反膜LD阵列半导体激光器阵列锁相技术较好地解决了这个问题。本文设计并制作了高反膜系和极低反膜系,获得了高阈值的LD阵列。本文的低反膜系有大的带宽和小于0.2%的剩余反射率,易于工艺实现,LD阵列的阈值电流密度达到480A/cm2。 展开更多
关键词 半导体激光器 阵列 光束质量 锁相技术 反射率
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大功率半导体激光器线阵列电流扩展的研究
7
作者 张楠 崔碧峰 +6 位作者 刘斌 邹德恕 李建军 高国 张蕾 王智群 沈光地 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期529-532,共4页
利用金属有机物气相淀积生长了980 nm GaAs/AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器物质,通过常规工艺制成国际标准的1 cm半导体激光器线阵列。隔离槽的深度与电流扩展有着密切的关系,对出光功率等重要参数有着较大的影响。通过隔离槽变深度... 利用金属有机物气相淀积生长了980 nm GaAs/AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器物质,通过常规工艺制成国际标准的1 cm半导体激光器线阵列。隔离槽的深度与电流扩展有着密切的关系,对出光功率等重要参数有着较大的影响。通过隔离槽变深度实验,发现在不超过有源层的前提下,输出功率和斜率效率与隔离槽深度均成正比,阈值电流与隔离槽深度成反比,隔离槽深度过深即超过有源层会导致激光器线阵列的主要参数下降,从而最佳腐蚀深度应不超过有源层,本实验为1.993μm。 展开更多
关键词 半导体激光器线阵列 电流扩展 隔离槽 腐蚀深度
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大功率半导体激光器阵列热串扰行为 被引量：4
8
作者 张志勇 张普 +5 位作者 聂志强 李小宁 熊玲玲 刘晖 王贞福 刘兴胜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1904-1910,共7页
以硬焊料传导制冷,30%填充因子半导体激光器阵列为例,建立了三维有限元模型,对阵列内部各发光单元之间的热串扰行为进行了分析研究。结果表明,当其连续波工作时间大于1.2 ms后,阵列内发光单元之间出现热串扰现象;当次热沉由CuW合金改为... 以硬焊料传导制冷,30%填充因子半导体激光器阵列为例,建立了三维有限元模型,对阵列内部各发光单元之间的热串扰行为进行了分析研究。结果表明,当其连续波工作时间大于1.2 ms后,阵列内发光单元之间出现热串扰现象;当次热沉由CuW合金改为铜金刚石复合材料时,阵列内发光单元自热阻和相邻发光单元的串扰热阻降低,有效地降低了各发光单元之间的热串扰行为。保持阵列宽度、发光单元数目及发光单元周期不变,发现随阵列填充因子的增加,器件热阻以指数衰减趋势逐渐降低,而发光单元间的热串扰特性对此变化并不敏感;保持阵列单个发光单元输出功率,发光单元尺寸及阵列宽度不变,增加发光单元个数后,阵列内各发光单元之间热串扰加剧,填充因子越高阵列升温速率越快;但在最初约70μs内,包含不同数目发光单元的阵列最高温度差异仅约0.5℃,有利于多发光单元高填充因子器件高功率输出。 展开更多
关键词 激光器 热串扰 有限单元法 半导体激光器阵列 热阻
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大功率半导体激光器阵列热特性分析 被引量：4
9
作者 李冬梅 安振锋 +2 位作者 王晓燕 许敏 陈国鹰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期843-846,共4页
基于实际器件的材料和结构参数,利用ANSYS软件对泵浦用808nm半导体激光器一维线阵列在连续及准连续驱动条件下的稳态及瞬态温度分布进行了模拟和分析,并采用纵模光谱法对稳态热阻进行了测量,实测与模拟结果基本吻合。
关键词 半导体激光器阵列 温度分布 ANSYS软件
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封装对大功率半导体激光器阵列热应力及Smile的影响 被引量：7
10
作者 陈天奇 张普 +2 位作者 彭勃 张宏友 吴的海 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期123-133,共11页
提出一种采用双铜-金刚石的"三明治"封装结构,利用有限元分析方法研究了其与传统的Cu+Cu W硬焊料封装结构激光器的热应力与Smile.对比模拟结果发现新封装结构热应力降低43.8%,Smile值增加95%.在次热沉热膨胀系数与芯片材料匹... 提出一种采用双铜-金刚石的"三明治"封装结构,利用有限元分析方法研究了其与传统的Cu+Cu W硬焊料封装结构激光器的热应力与Smile.对比模拟结果发现新封装结构热应力降低43.8%,Smile值增加95%.在次热沉热膨胀系数与芯片材料匹配的情况下,使用弹性模量更大的次热沉材料,可对芯片层热应力起到更好的缓冲作用.以硬焊料封装结构为例,分析了负极和次热沉厚度对器件Smile的影响.结果表明负极片厚度从50μm增加到300μm,器件工作结温降低2.26℃,Smile减小0.027μm,芯片的热应力增加22.95 MPa.当次热沉与热沉的厚度比小于29%时,Smile随次热沉厚度增加而增加;而当次热沉厚度超过临界点后,Smile随次热沉厚度增加而减小.当次热沉厚度达到临界点(2300μm)时,硬焊料封装的半导体激光器具有最大的Smile值3.876μm.制备了Cu W厚度分别为300μm和400μm的硬焊料封装976 nm激光器,并测量了其发光光谱.通过对比峰值波长漂移量,发现Cu W厚度增加了100μm,波长红移增加了1.25 nm,根据温度和应力对波长的影响率可知应力减小了18.05 MPa.测得两组器件的平均Smile值分别为0.904μm和1.292μm.实验证明增加Cu W厚度可减小芯片所受应力,增大Smile值. 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 封装 有限元分析 热应力 SMILE
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大功率半导体激光二极管阵列加速寿命试验方法 被引量：1
11
作者 王天质 仲莉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期473-480,共8页
为了降低大功率半导体激光二极管阵列的寿命评估成本,提出了一种基于威布尔分布,以恒定电流作为加速应力条件的试验方法进行了试验验证。在经过筛选试验剔除不合格品后,共有三组样品在25,27和30 A的电流应力下进行加速寿命试验。样品的... 为了降低大功率半导体激光二极管阵列的寿命评估成本,提出了一种基于威布尔分布,以恒定电流作为加速应力条件的试验方法进行了试验验证。在经过筛选试验剔除不合格品后,共有三组样品在25,27和30 A的电流应力下进行加速寿命试验。样品的寿终判据为输出功率退化达到10%。对样品失效原因进行了分析,记录试验数据并绘制曲线。试验数据分别采用图估计法和数值计算法进行处理。经过对形状参数、特征寿命和平均寿命等参数的对比分析,试验结果验证了该加速寿命试验方法的有效性。 展开更多
关键词 半导体激光二极管阵列 加速寿命试验 威布尔分布 恒定电流应力 图估计法 数值计算法
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大功率半导体激光器研究进展 被引量：135
12
作者 王立军 宁永强 +2 位作者 秦莉 佟存柱 陈泳屹 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-19,共19页
对半导体激光器的发展历史和发展现状进行了综述,并具体介绍了长春光学精密机械与物理研究所近年来在大功率半导体激光器方面所取得的主要进展,特别是在大功率半导体激光器的激光光源、垂直腔面发射激光器和新型激光器芯片等方面。
关键词 大功率 半导体激光器 边发射激光器 垂直腔面发射激光器 芯片
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大功率半导体激光合束进展 被引量：56
13
作者 王立军 彭航宇 张俊 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第4期517-534,共18页
经过近30年的发展,半导体激光器已由信息器件逐步发展成为能量器件,特别是大功率高光束质量半导体激光器,已从泵浦光源过渡成为直接作用光源,并部分应用在加工及国防领域。本文介绍了大功率半导体激光单元发展现状,分析讨论了各种激光... 经过近30年的发展,半导体激光器已由信息器件逐步发展成为能量器件,特别是大功率高光束质量半导体激光器,已从泵浦光源过渡成为直接作用光源,并部分应用在加工及国防领域。本文介绍了大功率半导体激光单元发展现状,分析讨论了各种激光合束技术及相应的合束光源,介绍了长春光机所在激光合束方面所做的部分工作,提出了我国半导体激光产业建设及发展的几点建议,并对半导体激光技术的发展新动向进行了展望。随着单元亮度的提升和合束技术的成熟,大功率半导体激光源作为间接光源和直接作用光源将在国防和工业领域大放异彩。 展开更多
关键词 半导体激光 激光合束 大功率 高光束质量
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大功率半导体激光器驱动电源 被引量：20
14
作者 李季 陈结祥 +2 位作者 张毅 戚俊 涂碧海 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期30-34,共5页
根据半导体激光二极管的工作特性,设计了一种以VICOR电源为功率模块,以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为大功率变换器件的大功率激光二极管驱动电源。该驱动电源电路简单,能有效地抑制电源的浪涌冲击,保证了激光二极管不受外界的电干扰。在线... 根据半导体激光二极管的工作特性,设计了一种以VICOR电源为功率模块,以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为大功率变换器件的大功率激光二极管驱动电源。该驱动电源电路简单,能有效地抑制电源的浪涌冲击,保证了激光二极管不受外界的电干扰。在线保护机制可实时对半导体激光器工作监控,半导体激光器的慢启动电路、温控电路保证了半导体激光器安全工作。该电源已应用于机载激光雷达样机系统中,通过一年多的使用,半导体激光二极管工作正常,性能稳定可靠。 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 驱动电源 激光二极管电源 功率模块 IGBT 浪涌损伤 技术指标
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国内大功率半导体激光器研究及应用现状 被引量：74
15
作者 马骁宇 王俊 刘素平 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期189-194,共6页
近年来,国内外在大功率半导体激光器方面的研究均取得了很大的进展。其中,大功率半导体激光器列阵的研究和应用成为最大的亮点,如超高电光转换效率、高亮度和高可靠性等主要光电特性均实现了巨大的突破。针对国内大功率半导体激光器主... 近年来,国内外在大功率半导体激光器方面的研究均取得了很大的进展。其中,大功率半导体激光器列阵的研究和应用成为最大的亮点,如超高电光转换效率、高亮度和高可靠性等主要光电特性均实现了巨大的突破。针对国内大功率半导体激光器主要研究内容和关键技术进行了总结,在外延片结构中广泛采用应变量子阱结构、无铝有源区宽波导大光腔结构及非对称波导结构来提高端面光学灾变损伤光功率密度,还从腔面光学膜、器件封装、器件可靠性、光束整形与耦合以及器件应用等几个方面给予介绍。 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 外延片结构 光学膜 封装 光束整形与耦合
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大功率半导体激光器的精密模糊PID温控系统 被引量：14
16
作者 孙丽飞 田小建 艾宝丽 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期382-386,共5页
介绍了一种大功率半导体激光器的精密模糊PID温控系统。利用半导体致冷器作为控温执行器件, 构成了全固态致冷系统,并且针对TEC的驱动特性,设计了一种高精度数字PWM功率驱动器。本系统采用AT89C52单片机,利用软件实现了在线参数自整定模... 介绍了一种大功率半导体激光器的精密模糊PID温控系统。利用半导体致冷器作为控温执行器件, 构成了全固态致冷系统,并且针对TEC的驱动特性,设计了一种高精度数字PWM功率驱动器。本系统采用AT89C52单片机,利用软件实现了在线参数自整定模糊PID控制算法以及热敏电阻的非线性补偿。试验证明, 温度控制精度可达±0.06℃。 展开更多
关键词 激光技术 大功率激光二极管 半导体致冷器 模糊 PID 温度控制
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用于纳秒级窄脉冲工作的大功率半导体激光器模块 被引量：16
17
作者 陈彦超 赵柏秦 李伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期695-700,共6页
介绍了一种将脉冲半导体激光器发射系统中的脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿产生的电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,导致能... 介绍了一种将脉冲半导体激光器发射系统中的脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿产生的电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,导致能量损失。为得到上升时间短,波形半宽窄,峰值功率大的光输出,改进了激光器管芯的结构并采用混合光电子集成的方式将驱动电路和激光器管芯封装在一个模块内,使得窄脉冲电信号高效地耦合进半导体管芯。分析验证表明,改进后的激光器模块的各项输出参数均得到改善。同等条件下,改进后的模块在光脉冲宽度为4.5 ns时,峰值功率比单独封装激光器提高6倍多。测试了激光器模块U-P曲线,得到了脉冲宽度7 ns左右,峰值光功率176 W的光脉冲输出。 展开更多
关键词 高峰值功率 半导体激光器阵列 窄脉冲 激光器模块
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大功率半导体激光器远场光分布特性 被引量：3
18
作者 曹长庆 曾晓东 +4 位作者 冯喆珺 霍雷 商继敏 朱东济 安毓英 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期68-72,共5页
对于以TM模工作的大功率半导体激光器,基于偏轴高斯光束模型,推导了描述其光波传播特性的非傍轴矢量场模型,数值计算了大功率半导体激光器光束的远场光强分布和发散角特性,讨论了bar型半导体激光器的远场光分布特性,给出了bar型半导体... 对于以TM模工作的大功率半导体激光器,基于偏轴高斯光束模型,推导了描述其光波传播特性的非傍轴矢量场模型,数值计算了大功率半导体激光器光束的远场光强分布和发散角特性,讨论了bar型半导体激光器的远场光分布特性,给出了bar型半导体激光器的远场光强分布模型及数值仿真结果.仿真结果表明,大功率半导体激光器的矢量光场和标量光场的光强分布有一定差异,光强误差随光波的传输距离的增加而减小,随着垂直于结方向的坐标的增大,误差也增大;bar型半导体激光器的远场光斑随着距离增加,光斑分别呈分离状、开始交叠、甚至出现平顶.该远场分布模型为定量描述bar型大功率半导体激光器的远场分布、合理设计光学整形系统以及正确评价光束质量提供了重要依据. 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 远场分布 阵列 仿真
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808nm大功率半导体激光迭阵偏振耦合技术 被引量：6
19
作者 冯广智 顾媛媛 +6 位作者 单肖楠 王祥鹏 尹红贺 邓鑫李 秦莉 刘云 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期695-700,共6页
随着半导体激光器在工业、军事、核能等领域的应用越来越多,单个迭阵输出的光功率密度已经不能满足实际的需求,这就需要将多个半导体激光迭阵的光束耦合成为一个共同的光束,以提高输出功率和亮度。所以采用怎样的光束耦合技术能实现高... 随着半导体激光器在工业、军事、核能等领域的应用越来越多,单个迭阵输出的光功率密度已经不能满足实际的需求,这就需要将多个半导体激光迭阵的光束耦合成为一个共同的光束,以提高输出功率和亮度。所以采用怎样的光束耦合技术能实现高亮度、高质量的激光输出就成了一个关键性的问题。对于该技术的研究,国内还没有实验方面的报道。主要介绍了大功率半导体激光器偏振耦合原理、实验的技术路线,以及对808 nm半导体激光迭阵进行耦合实验的结果及分析。对2个bar、功率为40 W/bar的808 nm连续半导体激光迭阵,实现偏振耦合的总效率超过90%,聚焦得直径为3 mm光斑,输出功率达到134 W,总体效率超过84%。对7个bar、峰值功率100 W/ba、r占空比20%的808 nm准连续半导体激光迭阵进行了偏振耦合,其效率达到67%,得到4.5 mm×4.5 mm的光斑。 展开更多
关键词 808nm 大功率半导体激光 偏振耦合 光束耦合
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大功率半导体激光器二维阵列光纤耦合技术
20
作者 刘秀玲 徐会武 +3 位作者 赵润 王聚波 花吉珍 陈国鹰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期113-116,共4页
介绍了大功率半导体激光器二维阵列的光纤耦合技术,其中有整形耦合法、偏振合束法和波长合束法。用光线追迹法进行了二维阵列的光纤耦合模拟,对结果进行了分析,提出了改进办法,为进一步开展二维阵列的光纤耦合工作提供了有益的借鉴。
关键词 大功率半导体激光器 光纤耦合 二维阵列
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