Що ви знаєте про потужні високоефективні напівпровідникові лазери 808 нм?

ВисокопотужнийНапівпровідниковий лазер 808 нмі його твердотільний лазер з накачуванням (Nd:YAG) мають широкі перспективи застосування в сучасному виробництві, медичній косметології, аерокосмічній галузі, лазерних дисплеях та інших галузях. У цих додатках часто потрібна мініатюризація та полегшення напівпровідникових лазерів, а підвищення ефективності електрооптичного перетворення напівпровідникових лазерів є найефективнішим технічним способом зменшення споживання енергії, об’єму та ваги всієї лазерної системи. Дослідження високоефективного напівпровідникового лазера зараз є популярним напрямком досліджень у країні та за кордоном. У 2016 році Німеччина нещодавно запропонувала програму Crolaser для досягнення пікової потужності на одній смузі понад 1,6 кВт і ефективності електрооптичного перетворення понад 80 відсотків у діапазоні низьких температур 200-220K. У 2015 році Ямагата та ін. повідомили про нову структуру ADCH (асиметрична розділена конфайнментна гетероструктура) 915 нм з оптимізованим оптичним обмежуючим фактором. У 2014 році Pietvzak et al. [6] повідомили про масив напівпровідникових лазерів 915 нм із шириною смуги 90 мкм, 5 світлових точок, вихідною потужністю 55 Вт і максимальною ефективністю 69 відсотків.

У 2013, Крамп та ін. Проаналізував низку факторів, що обмежують ефективність електрооптичного перетворення напівпровідникових лазерів, і запропонував надзвичайно подвійну асиметричну хвилевідну структуру (EDAS), яка була перевірена експериментами. У 2012 році Лауер та інші повідомили, що максимальна ефективність електрооптичної конверсії однієї трубки 976 нм при кімнатній температурі становила 76 відсотків. У 2010 році Цао та інші повідомили, що смуга 808 нм 50 Вт досягла ефективності електрооптичного перетворення 67 відсотків завдяки оптимізації хвилеводу та структури оболонки. Проте температура випробувань була всього лише 5 ◦ C, тоді як ефективність знизилася до 64 відсотків при кімнатній температурі 25 ◦ C. У 2007 році Hulsewede et al. повідомили, що охолоджувана напівпровідникова лазерна матриця з мікроканалом 808 нм, довжина резонатора 1,5 мм, коефіцієнт заповнення 20 відсотків і безперервна вихідна потужність 90 Вт. Максимальна ефективність електрооптичного перетворення при 25 ◦C 65 відсотків. У тому ж році Peters et al. повідомили, що найвища ефективність електрооптичного перетворення масиву напівпровідникового лазера з мікроканальним охолодженням 100 Вт 976 нм при кімнатній температурі становила 76 відсотків, що є найвищою ефективністю, зареєстрованою при кімнатній температурі масиву напівпровідникового лазера 976 нм. Крамп та ін. повідомили про вихідні характеристики масиву напівпровідникових лазерів 810 нм при різних температурах, найвищу ефективність електрооптичного перетворення 62 відсотки при 23 ◦C, і пристрій все ще може працювати при 70 ◦C. У 1999 році Wang та ін. повідомили про однотрубковий напівпровідниковий лазер 808 нм, вирощений за допомогою MBE, який досяг дуже низьких внутрішньорезонаторних втрат 0,75 см -1 і максимальної ефективності 65,5 відсотків. Китай також досяг певного прогресу у високій ефективності 808 нм.

Оскільки напівпровідниковий матеріал на основі GAAS має певне поглинання світла на довжині хвилі генерації 808 нм, ефективність електрооптичного перетворення пристроїв з довжиною довжини 808 нм приблизно на 5 відсотків -10 відсотків нижча, ніж ефективність 976 нм, а ефективність 808 нм напівпровідникових лазерних матриць зазвичай становить 50 відсотків -55 відсотків, а найкращий рівень у лабораторії становить близько 65 відсотків. У виборі матеріалів алюмінійвмісні матеріали (AlGaAs) мають високу електро- та теплопровідність, легко досягти низького послідовного опору та термічного опору за допомогою градієнта компонентів і контролю легування, а процес епітаксії на основі AlGaAs є зрілим і надійним , тому це найбільш ідеальний матеріал для досягнення високої ефективності електрооптичного перетворення 808 нм. На основі аналізу факторів, які обмежують ефективність електрооптичного перетворення напівпровідникового лазера, у цій статті розроблено структуру асиметричного широкого хвилеводу, оптимізовано структуру та легування хвилевідного шару та оболонки P-типу та досягнуто надзвичайно низьких втрат на поглинання в порожнину. У той же час, у поєднанні з технологією підготовки пристрою з низьким рівнем дефектів і низьким стресом, реалізовано високоефективний вихід масиву напівпровідникових лазерів 808 нм.

Втрати на оптичне поглинання хвилеводу P-типу та оболонки досліджуються шляхом порівняння симетричних та асиметричних структур широкого хвилеводу. Загальні втрати на оптичне поглинання хвилеводу P-типу та оболонки становлять 1,77 см−1, серед яких втрати хвилеводу P-типу становлять 0.56 см−1, а втрати в оболонці P-типу становлять {{1{{ 15}}}},81 см−1, що становить 77 відсотків від загальної втрати. Завдяки оптимізації структури асиметричного широкого хвилеводу та оптимізації товщини та складу шару хвилеводу Р-типу втрати оптичного поглинання асиметричної хвилеводної структури зменшуються до 0.63 см−1 після оптимізації, а P- Втрати шару хвилеводу типу становлять 0,15 см−1

Втрати оболонки P-типу становлять 0,05 см−1, що становить 32 відсотки загальних втрат. Оптимізована епітаксіальна структура використовується для досягнення високої потужності та високої ефективності вихідного сигналу напівпровідникового лазерного масиву 808 нм. При кімнатній температурі 25 ◦C, коли струм інжекції становить 135 А, робоча напруга становить 1,76 В, вихідна оптична потужність перевищує 150 Вт, і немає явища теплового насичення, коли струм інжекції становить 100 А, найвищий електро - ефективність оптичного перетворення становить 65,5 відсотка, що є найвищим показником ефективності напівпровідникової лазерної матриці 808 нм, зареєстрованої в Китаї.

Застосування напівпровідникової лазери 808 нмr

Напівпровідниковий лазер є зрілим раніше, з швидшим прогресом класу лазерів, через його широкий діапазон довжин хвиль, просте виробництво, низьку вартість, легкість масового виробництва, а також невеликий розмір, легкість, тривалий термін служби, в цьому числі різноманітність швидких розвиток, широкий спектр застосувань, H має понад 300 видів, найважливішою сферою застосування напівпровідникового лазера є міська мережа Gb. Сфера застосування напівпровідникових лазерів охоплює всю галузь оптоелектроніки і стала основною технологією сучасної науки про оптоелектроніку. Напівпровідниковий лазер у лазерній локації, лазерний радар, лазерний зв’язок, лазерна аналогова зброя, лазерне попередження, лазерне наведення та відстеження, запалювання та детонація, автоматичне керування, прилади виявлення тощо.

Локшина широко використовувалася і сформувала широкий ринок. Напівпровідникові лазери 808 нм знаходять важливе застосування в лазерній обробці точних механічних деталей, а також стають найбільш ідеальним і ефективним джерелом світла накачування для твердотільних лазерів. Завдяки високій ефективності, високій надійності та мініатюрним перевагам твердотільні лазери постійно оновлюються.

У поліграфічній промисловості та медицині напівпровідникові лазери 808 нм також знаходять застосування. Крім того, напівпровідникові лазери з довжиною довжини 808 нм широко використовуються в системах оптичних дисків, таких як програвачі компакт-дисків і DVD-систем, а лазери з видимою поверхневою емісією високої щільності оптичної пам’яті в оптичних дисках, принтерах і дисплеях мають дуже важливе застосування. Оскільки напівпровідниковий лазер 808 нм може досягати налаштування довжини хвилі шляхом зміни магнітного поля або регулювання струму, і можна отримати вихід лазера з дуже вузькою шириною лінії, напівпровідниковий лазер можна використовувати для спектральних досліджень високої роздільної здатності. Настроєний лазер є важливим інструментом для швидкого розвитку лазерної спектроскопії в поглибленому вивченні структури речовини. Високопотужний інфрачервоний (3,51 м) LD має широкий спектр застосувань у інфрачервоних засобах протидії, інфрачервоному освітленні, liDAR, атмосферних вікнах, зв’язку у вільному космосі, спостереження за атмосферою та хімічній спектроскопії.

Контактна інформація:

Якщо у вас є якісь ідеї, не соромтеся поговорити з нами. Незалежно від того, де знаходяться наші клієнти та які наші вимоги, ми будемо слідувати нашій меті надавати нашим клієнтам високу якість, низькі ціни та найкращий сервіс.