(1)808 nm InGaAsP無鋁大功率激光器
美國相干公司的半導體研究所研制了一種無鋁激光器,其準連續波功率為50W,工作溫度高達75℃。在峰值功率為55W時測量,經109次400 s脈沖后其功率衰減<9%。峰值功率為60 W時,占空比為30%,激光器的半最大值全寬(FWHM)為2.2 nm。此無鋁激光器還具有抗暗線和污斑缺陷、抗斷裂、抗衰變和抗氧化等能力。保持高電光轉換的InGaAsP激光器棒具有窄線寬發射,低光束發散等特性,適用于航空電子學中作二極管泵浦固體平板激光器,醫學和工業等領域。
(2)具有小的垂直束發散角的808 nm 大功率激光器
半導體激光器發射時一般在平面垂線到外延層間存在大的發散束,這種發散是因為在有源層附近的上百個納米區存在很強的光場限制,降低了最大輸出功率,并且由于高的光強而對體半導體或面半導體造成災變性光學損傷(COD)。
德國采用將高折射率層插入兩層包層之間的方法,減少光束發散和光場限制,提高了半導體激光器的可用性,增強了光輸出功率。閾值電流密度為280 A/cm2,轉換效率接近50%,輸出功率達2W。
垂直腔面發射激光器
VCSEL(垂直腔面發射激光器)及其陣列是一種新型半導體激光器,它是光子學器件在集成化方面的重大突破,它與側面發光的端面發射激光器在結構上有著很大的不同。端面發射激光器的出射光垂直于晶片的解理平面;與此相反,VCSEL的發光束垂直于晶片表面。它優于端面發射激光器的表現在:
●易于實現二維平面和光電集成;
●圓形光束易于實現與光纖的有效耦合;
●有源區尺寸極小,可實現高封裝密度和低閾值電流;
●芯片生長后無須解理、封裝即可進行在片實驗;
●在很寬的溫度和電流范圍內都以單縱模工作;
●價格低。
(1)結構
(2)襯底的選擇
硅上VCSEL
在硅(Si)上制作的VCSEL還不曾實現室溫連續波工作。這是由于將AlAs/GaAs DFB直接生長在Si上,其界面不平整所致,使DFB的反射率較低。 日本Toyohashi大學的研究者由于在GaAs/Si異質界面處引入多層(GaAs)m(GaP)n應變短周期超晶格(SSPS)結構而降低了GaAs-on-Si異質結外延層的螺位錯密度。
藍寶石上VCSEL
美國南方加利福利亞大學的光子技術中心為使底部發射850nm VCSEL發射的光穿過 襯底,采用晶片鍵合工藝將VCSEL結構從吸收光的GaAs襯底移開,轉移到透明的藍寶石襯底上,提高了wall-plug效率,最大值達到25%。
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