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题名GaAs基大功率半导体激光器的研究进展
被引量：2
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作者
张旭
董海亮
贾志刚
张爱琴
梁建
许并社
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机构
太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室
太原理工大学轻纺工程学院
太原理工大学材料科学与工程学院
陕西科技大学材料原子·分子科学研究所
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期9-15,共7页
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基金
国家自然科学基金(61904120,21972103,61604104,51672185)
国家重点研发计划(2016YFB0401803)
+1 种基金
山西省基础研究项目(201801D221124,201801D121101,201901D111111,201901D211090,201601D202029)
山西省重点研发项目(201803D31042)。
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文摘
经半个多世纪的发展,半导体激光器的理论和实践都取得巨大成果。近年来,GaAs基大功率半导体激光器凭其优势,在众多领域得到广泛应用。但是GaAs基大功率半导体激光器仍面临着功率不足、发热量大及光束质量差的问题。光电性能差是限制其应用的关键问题,如何进一步提高激光器的光电性能是半导体激光器面临的挑战。输出功率、电光转换效率、光束质量、寿命和可靠性是衡量半导体激光器性能最重要的参数。电光转换效率直接影响器件的输出功率,转换效率低产生的热量更多,导致器件工作温度升高,使得器件的稳定性变差,严重影响器件的寿命和可靠性。近年来,随着GaAs基大功率半导体激光器外延生长技术的提高、器件结构设计的理论水平提高以及封装技术的提升,激光器的输出功率和电光转换效率均得到了大幅提高。从2007年到2017年,边发射激光器的单管输出功率已由14.7 W提高至33 W,而光抽运面发射器件在2018年单管输出功率高达72 W。2020年单管器件的电光转换效率已高达74.6%。随着高效冷却技术的发展,半导体激光器的寿命已达百万小时以上。本文主要介绍了GaAs基半导体激光器近年来的发展状况,综述了外延结构、输出功率、电光转换效率、光束质量、寿命和可靠性等方面的发展现状,探讨了影响输出功率的各种因素及目前的解决方法,展望了半导体激光器未来的发展趋势。
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关键词
大功率半导体激光器
砷化镓(GaAs)
输出功率
电光转换效率
光束质量
寿命与可靠性
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Keywords
high⁃power semiconductor laser
gallium arsenide(GaAs)
output power
electro⁃optic conversion efficiency
beam quality
lifetime and reliability
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分类号
TN248.4
[电子电信—物理电子学]
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