温度场监控下高功率半导体激光熔敷钴基合金涂层 被引量：6

1

作者 李铸国 黄坚 +3 位作者 王亚平 张轲 芮佳宁 张悦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期311-314,共4页

采用3.5 kW半导体激光器在42CrMo4表面熔覆了钴基合金(Stellite 6)涂层,利用光学显微镜和显微硬度仪表征了涂层的微观组织和硬度分布,研究了监控熔覆过程中的熔池温度场对涂层的微观结构和显微硬度的影响。结果表明:基于熔池温度场拍摄... 采用3.5 kW半导体激光器在42CrMo4表面熔覆了钴基合金(Stellite 6)涂层,利用光学显微镜和显微硬度仪表征了涂层的微观组织和硬度分布,研究了监控熔覆过程中的熔池温度场对涂层的微观结构和显微硬度的影响。结果表明:基于熔池温度场拍摄并调整激光器输出功率的熔池大小闭环监控的工艺可实现对钴基合金涂层的稀释率以及结构与性能的调控;当送粉量为22.6 g/min、熔覆速率为1 m/min时,基于熔池温度场监控的工艺调整实现了近零稀释率的钴基合金涂层的熔覆,所需激光功率仅为1.5 kW;涂层与基体形成良好的冶金结合,组织致密,主要由平面晶、胞状晶、树枝晶和等轴晶构成,晶粒细小,显微硬度达到HV600。 展开更多

关键词 高功率半导体 激光熔覆 钴基合金 温度场 稀释率

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高功率半导体激光阵列的高温特性机理 被引量：4

2

作者 李波 王贞福 +7 位作者 仇伯仓 杨国文 李特 赵宇亮 刘育衔 王刚 白少博 杜宇琦 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1158-1164,共7页

高峰值功率半导体激光阵列在高温工作条件中的应用需求日益凸显,本文以微通道封装的高峰值功率960 nm半导体激光阵列为研究对象,通过精密控温系统测试了其在10~80℃范围内峰值功率、电光转换效率、工作电压和光谱等一系列光电特性,结合... 高峰值功率半导体激光阵列在高温工作条件中的应用需求日益凸显,本文以微通道封装的高峰值功率960 nm半导体激光阵列为研究对象,通过精密控温系统测试了其在10~80℃范围内峰值功率、电光转换效率、工作电压和光谱等一系列光电特性,结合理论分析,给出不同温度下电光转化效率的能量损耗分布。结果表明,工作温度从10℃升高到80℃后,电光转化效率从63.95%下降到47.68%,其中载流子泄漏损耗占比从1.93%上升到14.85%,是导致电光转换效率下降的主要因素。该研究对高峰值功率半导体激光器阵列在高温应用和激光芯片设计方面具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 高功率半导体激光阵列 高温 微通道 电光转化效率 能量损耗分布

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基于Innography平台的高功率半导体激光器专利分析 被引量：5

3

作者 郝屹 王戴尊 戴磊 《现代情报》 CSSCI 北大核心 2015年第10期128-133,139,共7页

本文利用Innography专利检索与分析平台,对高功率半导体激光器专利进行检索,并对检索结果进行核心专利分析、可视化分析及引证分析等,得出了全球高功率半导体激光器专利技术的发展研究概况,供该领域研究人员借鉴和参考。

关键词 Innography 专利检索 专利分析 专利情报 高功率半导体激光器

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高功率半导体量子阱激光器测试中的灾变性损伤 被引量：2

4

作者 曹玉莲 王乐 +4 位作者 潘玉寨 廖新胜 程东明 刘云 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期477-480,共4页

在使用综合参数测试仪测试 80 8nm发射的半导体量子阱激光器的过程中 ,出现了一种由电浪涌所导致的灾变性损伤。通过测试的功率曲线和伏安特性曲线 ,断定激光器出现了灾变性的损伤 ,同时测试的发射光谱不再是激射光谱 ,而是由自发辐射... 在使用综合参数测试仪测试 80 8nm发射的半导体量子阱激光器的过程中 ,出现了一种由电浪涌所导致的灾变性损伤。通过测试的功率曲线和伏安特性曲线 ,断定激光器出现了灾变性的损伤 ,同时测试的发射光谱不再是激射光谱 ,而是由自发辐射所产生的荧光光谱。由扫描电镜 (SEM )观察到了激光器的腔面膜出现了熔化 ,证实激光器的确发生了灾变性损伤。作为对比 ,我们引用了另一种在测试中发现的快速退化现象 ,对两种退化出现的原因进行了理论上的分析 ,了解到激光器的退化主要还是由器件本身的材料、结构以及后期的工艺过程所决定的 ,在测试器件过程中电浪涌只不过会加速或产生突然灾变性退化。通过测试我们建立了一种比较简单的检验一个激光器质量可靠性的方法 。 展开更多

关键词 高功率半导体 量子阱激光器 测试 电浪涌 灾变性损伤 激光二极管

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高温环境下高功率半导体激光器驱动电源设计 被引量：5

5

作者 周冠军 张雪松 +1 位作者 蔡军 杨海波 《光电技术应用》 2012年第5期1-4,9,共5页

半导体激光器驱动电源的性能直接影响着激光输出稳定性和激光器寿命。给出了40℃高温环境下100 W高功率光纤耦合半导体激光器模块的驱动电源设计方法,主要包括:恒流源设计、TEC双向温度控制器及相应的单片机控制器和保护电路设计等。该... 半导体激光器驱动电源的性能直接影响着激光输出稳定性和激光器寿命。给出了40℃高温环境下100 W高功率光纤耦合半导体激光器模块的驱动电源设计方法,主要包括:恒流源设计、TEC双向温度控制器及相应的单片机控制器和保护电路设计等。该驱动电源实现了电流输出范围0~45 A连续可调,电流控制精度优于1%;控温范围+15℃^+35℃,控温精度0.5℃。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 恒流源 TEC温度控制器 单片机控制器

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传导冷却高功率半导体激光器单巴器件CW工作模式下的热加速寿命试验 被引量：7

6

作者 聂志强 王明培 +2 位作者 孙玉博 李小宁 吴迪 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1136-1145,共10页

可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80... 可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80℃3组热沉温度下的热加速寿命试验。根据器件输出功率在加速寿命测试期间的降低趋势,得到该批HLD器件的寿命分别为1 022,620,298 h,再根据Arrhenius公式得到该器件的激活能为0.565 41 eV,从而外推得到器件在室温下的寿命为5 762 h。可见55℃下器件寿命加速了5倍,而在65℃下寿命加速了8.5倍,80℃下寿命加速17倍。此外,我们还分析了器件热加速寿命试验后的性能。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 热加速寿命测试 可靠性 退化

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基于韦布尔分布和对数正态分布的高功率半导体激光器寿命估计和失效分析研究 被引量：6

7

作者 聂志强 王明培 +2 位作者 孙玉博 李小宁 吴迪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期70-77,共8页

分别采用韦布尔分布和对数分布模型对额定功率60 W(CW条件下)的808 nm铟焊料封装的传导冷却型单巴高功率半导体激光器在恒定电流条件下进行的三个不同温度的加速老化试验数据进行分析并估计了常温下的寿命。在韦布尔分布统计分析中计算... 分别采用韦布尔分布和对数分布模型对额定功率60 W(CW条件下)的808 nm铟焊料封装的传导冷却型单巴高功率半导体激光器在恒定电流条件下进行的三个不同温度的加速老化试验数据进行分析并估计了常温下的寿命。在韦布尔分布统计分析中计算了各温度下器件的特征寿命和统计平均寿命,发现早期失效情况下形状参数小于1且数学平均寿命的计算方法误差加大,不如使用统计平均的方法。在对数分布统计分析中计算了各温度下器件的中位寿命和统计平均寿命,发现早期失效下的对数标准差较大且影响统计平均寿命的计算,这种情况不适合用对数正态分布估计寿命。最后对不同时期的加速寿命器件进行了失效分析。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 热加速老化试验 韦布尔分布 对数正态分布 失效分析

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双曲面微透镜高功率半导体激光器光纤耦合 被引量：1

8

作者 徐莉 马晓辉 +2 位作者 史全林 李军 王玲 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2004年第4期38-40,共3页

本文对半导体激光器与多模光纤耦合问题进行了研究。对利用双曲面微透镜进行半导体激光器光纤耦合的方法进行了理论分析 ,提出了利用两个半柱型透镜代替双曲面透镜的计算模型 ,通过计算在理论上进一步验证了这种透镜对半导体激光器快轴... 本文对半导体激光器与多模光纤耦合问题进行了研究。对利用双曲面微透镜进行半导体激光器光纤耦合的方法进行了理论分析 ,提出了利用两个半柱型透镜代替双曲面透镜的计算模型 ,通过计算在理论上进一步验证了这种透镜对半导体激光器快轴和慢轴同时准直的效果。并利用这种双曲面透镜对发光面积为 1μm× 10 0 μm的半导体激光器与芯径 5 0 μm的多模光纤进行耦合实验得到总耦合效率为 74 %。 展开更多

关键词 高功率半导体激先器 双曲面微透镜 光纤耦合

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高功率半导体激光通信系统的调制技术研究 被引量：2

9

作者 曹树伟 杨慧玲 《激光杂志》 北大核心 2019年第4期136-139,共4页

通信技术的快速发展,导致对高功率半导体激光通信系统的调制技术要求也越来越高,高功率半导体激光调制源是通信系统中最主要的部分。针对当前社会在激光通信系统中面临调制响应时间过长、成本消耗较高、完成时间较慢等问题。提出一种基... 通信技术的快速发展,导致对高功率半导体激光通信系统的调制技术要求也越来越高,高功率半导体激光调制源是通信系统中最主要的部分。针对当前社会在激光通信系统中面临调制响应时间过长、成本消耗较高、完成时间较慢等问题。提出一种基于高功率半导体激光通信系统直接调制方法。通过对高功率半导体激光器结构和应用进行分析,为了降低通信系统成本消耗及复杂度,采用直接调制的方法进行调制,根据通信系统信号调制规律去改变通信系统震荡参数,从而实现系统调制。实验结果表明,本文方法调制响应时间较短、成本消耗较低、完成时间较快。 展开更多

关键词 高功率半导体 激光通信系统 调制技术

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高功率半导体激光器微光学光束整形技术

10

作者 杜春雷 邓启凌 +1 位作者 董小春 周崇喜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期430-,共1页

基于微光学光束变换系统方法,采用双微棱镜列阵、同轴"之"字形整形方法、反射棱镜阵列法等技术对准直光束进行折叠及光参数积匹配变换,实现光束的完全消像散;利用自行研制的大数值孔径连续非球面微透镜列阵、整形器件等核心... 基于微光学光束变换系统方法,采用双微棱镜列阵、同轴"之"字形整形方法、反射棱镜阵列法等技术对准直光束进行折叠及光参数积匹配变换,实现光束的完全消像散;利用自行研制的大数值孔径连续非球面微透镜列阵、整形器件等核心微光学器件,实现了准直、聚焦和光纤输出等各种功能。形成了系统的半导体激光器光束整形变换技术,准直后光束发散角达到理论极限;成功获得高效率单芯径光纤耦合半导体激光器泵浦源。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 微光学 光束整形

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高功率半导体激光治疗鼻衄临床观察实践

11

作者 诸琦 胡宝华 《浙江临床医学》 2002年第11期856-857,共2页

关键词 高功率半导体激光 治疗 鼻衄 临床观察

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高功率半导体激光器陶瓷封装散热性能研究 被引量：15

12

作者 倪羽茜 井红旗 +3 位作者 孔金霞 祁琼 刘素平 马骁宇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期561-566,共6页

为实现半导体激光器单管的高功率输出,研究了使用氮化铝和碳化硅两种陶瓷材料制成的三明治型过渡热沉的散热性能。首先使用有限元分析方法计算,然后利用光谱法测量激光器的工作热阻。数值计算和实验测量结果均显示,碳化硅制成的过渡热... 为实现半导体激光器单管的高功率输出,研究了使用氮化铝和碳化硅两种陶瓷材料制成的三明治型过渡热沉的散热性能。首先使用有限元分析方法计算,然后利用光谱法测量激光器的工作热阻。数值计算和实验测量结果均显示,碳化硅制成的过渡热沉所封装器件的工作热阻更低,散热效果更好。此外,实验进一步测试了器件的光电特性,结果表明碳化硅陶瓷制成的过渡热沉封装器件的电光转换效率更高、输出功率更大。915 nm附近单管器件在注入电流15 A时的输出功率为16.3 W,最高电光转换效率达到了68.3%。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 有限元分析 热阻

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高功率半导体激光器互连界面可靠性研究 被引量：9

13

作者 彭勃 张普 +3 位作者 陈天奇 赵崟岑 吴的海 刘晖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期101-108,共8页

随着高功率半导体激光器(HPLD)在极端环境中的应用越来越广泛,互连界面的可靠性已成为制约其性能和寿命的关键瓶颈之一。文中利用有限元方法(FEM)对传导冷却(CS)高功率半导体激光器巴条互连界面在-55～125℃热冲击条件下的失效行为和寿... 随着高功率半导体激光器(HPLD)在极端环境中的应用越来越广泛,互连界面的可靠性已成为制约其性能和寿命的关键瓶颈之一。文中利用有限元方法(FEM)对传导冷却(CS)高功率半导体激光器巴条互连界面在-55～125℃热冲击条件下的失效行为和寿命进行了模拟与分析。基于粘塑性Anand本构模型和Darveaux能量积累理论,对比了热冲击后界面层边缘及中心位置铟互连界面的可靠性,发现互连界面边缘的应力最大,达到0.042 5 GPa;相应的边缘位置的寿命最短,只有3 006个周期,即边缘位置为互连界面的"最危险单元"。预测了采用铟、金锡合金和纳米银焊膏封装的半导体激光器巴条的寿命,计算出铟、金锡合金和纳米银焊膏三种不同键合材料在边缘位置的寿命分别为3 006、4 808和4 911次循环,表明纳米银焊膏和金锡合金在热冲击条件下具有更长的寿命,更适合于用于极端环境的高功率半导体激光器封装。 展开更多

关键词 可靠性 高功率半导体激光器 互连界面 寿命 有限元

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高功率半导体开关器件DSRD的研究进展 被引量：7

14

作者 吴佳霖 刘英坤 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2015年第4期211-215,250,共6页

高功率半导体开关器件是一类基于等离子体波理论的全固态、高压、快速打开或者切断电流的开关器件,具有体积小、可靠性高、寿命长、脉冲重复频率高和输出波形稳定等优点,在脉冲开关电路应用中有着独特的优势。简要介绍了超宽带脉冲技术... 高功率半导体开关器件是一类基于等离子体波理论的全固态、高压、快速打开或者切断电流的开关器件,具有体积小、可靠性高、寿命长、脉冲重复频率高和输出波形稳定等优点,在脉冲开关电路应用中有着独特的优势。简要介绍了超宽带脉冲技术及高功率半导体开关器件的概念,比较了一些常见开关器件与高功率半导体开关器件的差异,主要阐述了自20世纪80年代以来脉冲发生器中开关器件的发展过程,重点介绍了最重要的一种高功率半导体开关器件,即Si基漂移阶跃恢复二极管(DSRD)在国内外的发展历程及其在脉冲技术中的应用。随着新型半导体材料及半导体技术的发展,展望了未来DSRD的发展方向。 展开更多

关键词 高功率半导体开关器件 漂移阶跃恢复二极管(DSRD) 超宽带 脉冲技术 等离子体波

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高功率半导体激光器散热方法的研究 被引量：1

15

作者 李秋 《通讯世界》 2020年第6期9-10,共2页

散热管理是保障半导体激光器稳定性的重要因素之一。本文通过分析半导体激光器的传热过程,归纳总结了高功率半导体激光器的散热方法,希望能够给以后从事高功率半导体激光的研究人员提供一些帮助。

关键词 高功率半导体激光器 散热

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高功率半导体激光器腔面镀膜对功率影响分析

16

作者 邱忠阳 徐栩 李玉春 《激光杂志》 北大核心 2017年第11期34-37,共4页

针对半导体激光器电磁波的振幅较大,激光器中能量的透射率较高,导致半导体激光器的能量损耗越大,对半导体激光器功率有一定的影响。本文提出腔面镀膜对半导体激光器功率影响分析方法,通过对激光产生过程中粒子转化过程进行优化,降低电... 针对半导体激光器电磁波的振幅较大,激光器中能量的透射率较高,导致半导体激光器的能量损耗越大,对半导体激光器功率有一定的影响。本文提出腔面镀膜对半导体激光器功率影响分析方法,通过对激光产生过程中粒子转化过程进行优化,降低电磁波的振幅,并对腔面未镀膜时半导体激光器的能量反射率和透射率进行计算,从而确定未镀膜半导体激光器的输出功率,然后根据激光器的电磁波电场和磁场的强度,确定镀膜后腔面的反射因子和透射因子,减少能量损耗,计算出镀膜后激光器的反射率和透射率,得出镀膜后激光器的功率,以镀膜前后半导体激光器的功率值为依据,实现高功率半导体激光器腔面镀膜对功率影响分析。实验结果表明,所提方法能够对镀膜前后功率变化进行准确分析,为半导体激光器腔面镀膜提供理论依据。 展开更多

关键词 高功率半导体激光器腔面 镀膜 功率影响分析

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高功率1060nm半导体激光器波导结构优化 被引量：10

17

作者 李特 郝二娟 +3 位作者 李再金 王勇 芦鹏 曲轶 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期226-230,共5页

针对高功率1060 nm半导体激光器的外延结构,分析了影响器件功率进一步提高的原因.根据分析,优化了激光器的量子阱结构和波导结构,并理论模拟了波导宽度对模式和输出功率的影响.根据不同模式的光场分布,对量子阱有源区的位置进行了优化,... 针对高功率1060 nm半导体激光器的外延结构,分析了影响器件功率进一步提高的原因.根据分析,优化了激光器的量子阱结构和波导结构,并理论模拟了波导宽度对模式和输出功率的影响.根据不同模式的光场分布,对量子阱有源区的位置进行了优化,并设计了非对称、宽波导结构.对不同模式的限制因子进行了计算,结果表明,优化后的非对称波导结构能够在降低基模的限制因子的同时,增加高阶模式的损耗. 展开更多

关键词 高功率半导体激光器 1060nm 波导宽度 模式

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46.2W连续输出808nm高功率无铝半导体激光线阵模块 被引量：2

18

作者 曲宙 刘云 +6 位作者 王祥鹏 苏华 套格套 王超 单肖楠 姚迪 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期801-804,共4页

利用InGaAs/InGaAsP应变量子阱外延材料制作出高功率半导体激光器线阵模块,前腔面镀制了单层Al2O3,后腔面镀制了Al2O3/5(HfO2/SiO2)/HfO2,采用无氧铜热沉和高效率的液体冷却器散热。在室温下,驱动电流50A时输出功率高达46.2W,最高电光... 利用InGaAs/InGaAsP应变量子阱外延材料制作出高功率半导体激光器线阵模块,前腔面镀制了单层Al2O3,后腔面镀制了Al2O3/5(HfO2/SiO2)/HfO2,采用无氧铜热沉和高效率的液体冷却器散热。在室温下,驱动电流50A时输出功率高达46.2W,最高电光转换效率41.3%,斜率效率1.15W/A。器件中心激射波长810nm,波长温度系数为0.28nm/℃,光谱半峰全宽(FWHM)3nm,寿命突破11732h。 展开更多

关键词 高功率半导体激光阵列 量子阱 高反膜 增透膜 线阵模块

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高功率14xxnm半导体激光器

19

作者 李璟 马骁宇 《红外》 CAS 2006年第10期11-16,34,共7页

高功率14xxnm半导体激光器是光纤Raman放大器的理想泵浦源,它能够提供大功率、宽带输出,而且其动态可调谐,频率稳定性好,成本低。本文详细介绍了高功率14xxnm半导体激光器的材料生长、器件结构和封装工艺,总结了AlGaInAs材料生长的难点... 高功率14xxnm半导体激光器是光纤Raman放大器的理想泵浦源,它能够提供大功率、宽带输出,而且其动态可调谐,频率稳定性好,成本低。本文详细介绍了高功率14xxnm半导体激光器的材料生长、器件结构和封装工艺,总结了AlGaInAs材料生长的难点和结构方面的改进措施,指出了带有锥形增益区的脊形波导结构是获取高功率、良好远场单模特性的有效途径。本文还报导了国内外高功率14xxnm半导体激光器的最新产品性能和研发状况,指出了国内进一步研制高功率14xxnm激光器的研究难点和重点。 展开更多

关键词 高功率14xxnm半导体激光器 掩埋结构 脊形波导 锥形增益

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大功率半导体激光器热沉技术的研究现状 被引量：8

20

作者 范嗣强 《激光杂志》 北大核心 2018年第2期14-19,共6页

基于大功率半导体激光器（LD）高输出功率、高热流密度的特性,按照散热能力大小的分类,系统的介绍了传导冷却热沉、高速液冷冷却热沉、相变制冷微蒸发腔热沉的原理、结构、制作工艺;以及三类热沉相应的封装技术与目前发展现状。

关键词 微蒸发腔 高功率半导体激光器 热沉

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