Faglig viden

Halvlederlaser med høj effekt

2021-12-13
Halvleder laserhar fordelene ved lille størrelse, let vægt, høj elektro-optisk konverteringseffektivitet, høj pålidelighed og lang levetid. Det har vigtige anvendelser inden for industriel forarbejdning, biomedicin og nationalt forsvar. I 1962 udviklede amerikanske videnskabsmænd med succes den første Generation GaAs homogene struktur injektion halvleder laser. I 1963 annoncerede Alferov og andre fra Yofei Institute of Physics fra det tidligere sovjetiske videnskabsakademi den vellykkede udvikling af en dobbelt heterojunction halvlederlaser. Efter 1980'erne, på grund af introduktionen af ​​energibåndsteknologisteori, på samme tid fremkomsten af ​​nye krystalepitaksiale materialevækstprocesser [såsom molekylær stråleepitaksi (MBE) og metalorganisk kemisk dampaflejring (MOCVD), etc.], Kvantebrøndlasere er på historiens scene, hvilket i høj grad forbedrer enhedens ydeevne og opnår høj effekt.
Halvlederlasere med høj effekt er hovedsageligt opdelt i to strukturer: enkeltrør og stangstrimmel. Enkeltrørsstrukturen vedtager for det meste designet af bred strimmel og stort optisk hulrum og øger forstærkningsområdet for at opnå høj effekt og reducere den katastrofale skade på hulrummets overflade; Stangstrimmelstruktur Det er et parallelt lineært array af flere enkeltrørslasere, flere lasere arbejder på samme tid og kombinerer derefter stråler og andre midler for at opnå højeffekt laseroutput. De originale højeffekt halvlederlasere bruges hovedsageligt til pumpning af solid state lasere og fiberlasere med et bølgebånd på 808nm. Og 980nm. Med modenheden af ​​nær-infrarødt båndhøjeffekt halvlederlaserenhedsteknologi og reduktion af omkostningerne, er ydeevnen af ​​hel-solid-state lasere og fiberlasere baseret på dem løbende blevet forbedret. Udgangseffekten af ​​enkeltrørs kontinuerlig bølge (CW) Årtiets 8,1W nåede niveauet på 29,5W, bar-CW-udgangseffekten nåede niveauet på 1010W, og pulsudgangseffekten nåede niveauet på 2800W, hvilket i høj grad fremmede anvendelsesprocessen af ​​laserteknologi i forarbejdningsområdet. Omkostningerne ved halvlederlasere som pumpekilde tegner sig for den samlede solid-state laser 1/3~1/2 af omkostningerne, hvilket tegner sig for 1/2~2/3 af fiberlasere. Derfor har den hurtige udvikling af fiberlasere og all-solid-state lasere bidraget til udviklingen af ​​højeffekt halvlederlasere.
Med den kontinuerlige forbedring af ydeevnen af ​​halvlederlasere og den kontinuerlige reduktion af omkostningerne er dens anvendelsesområde blevet bredere og bredere. Hvordan man opnår halvlederlasere med høj effekt har altid været forskningens front og hotspot. For at opnå højeffekt halvlederlaserchips er det nødvendigt at tage udgangspunkt i De tre aspekter af materiale, struktur og beskyttelse af hulrumsoverfladen tages i betragtning:
1) Materialeteknologi. Det kan starte fra to aspekter: at øge forstærkningen og forhindre oxidation. Tilsvarende teknologier omfatter anstrengt kvantebrøndteknologi og aluminiumfri kvantebrøndteknologi. 2) Strukturel teknologi. For at forhindre chippen i at brænde ud ved høj udgangseffekt, anvendes asymmetrisk sædvanligvis Waveguide teknologi og wide waveguide large optical cavity teknologi. 3) Hulrumsoverfladebeskyttelsesteknologi. For at forhindre katastrofal optisk spejlskade (COMD) omfatter de vigtigste teknologier ikke-absorberende hulrumsoverfladeteknologi, hulrumsoverfladepassiveringsteknologi og belægningsteknologi. Med forskellige industrier Udviklingen af ​​laserdioder, uanset om de bruges som pumpekilde eller direkte anvendt, har stillet yderligere krav til halvlederlaserlyskilder. I tilfælde af højere effektkrav skal laserstrålekombination udføres for at opretholde høj strålekvalitet. Halvleder laserstrålekombination Beam-teknologi omfatter hovedsageligt: ​​konventionel strålekombinering (TBC), tæt bølgelængdekombinering (DWDM) teknologi, spektral kombinationsteknologi (SBC), kohærent strålekombinering (CBC) teknologi, osv.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept