(1)808 nm InGaAsP无铝大功率激光器
美国相干公司的半导体研究所研制了一种无铝激光器,其准连续波功率为50W,工作温度高达75℃。在峰值功率为55W时测量,经109次400 s脉冲后其功率衰减<9%。峰值功率为60 W时,占空比为30%,激光器的半最大值全宽(FWHM)为2.2 nm。此无铝激光器还具有抗暗线和污斑缺陷、抗断裂、抗衰变和抗氧化等能力。保持高电光转换的InGaAsP激光器棒具有窄线宽发射,低光束发散等特性,适用于航空电子学中作二极管泵浦固体平板激光器,医学和工业等领域。
(2)具有小的垂直束发散角的808 nm 大功率激光器
半导体激光器发射时一般在平面垂线到外延层间存在大的发散束,这种发散是因为在有源层附近的上百个纳米区存在很强的光场限制,降低了最大输出功率,并且由于高的光强而对体半导体或面半导体造成灾变性光学损伤(COD)。
德国采用将高折射率层插入两层包层之间的方法,减少光束发散和光场限制,提高了半导体激光器的可用性,增强了光输出功率。阈值电流密度为280 A/cm2,转换效率接近50%,输出功率达2W。
垂直腔面发射激光器
VCSEL(垂直腔面发射激光器)及其阵列是一种新型半导体激光器,它是光子学器件在集成化方面的重大突破,它与侧面发光的端面发射激光器在结构上有着很大的不同。端面发射激光器的出射光垂直于晶片的解理平面;与此相反,VCSEL的发光束垂直于晶片表面。它优于端面发射激光器的表现在:
●易于实现二维平面和光电集成;
●圆形光束易于实现与光纤的有效耦合;
●有源区尺寸极小,可实现高封装密度和低阈值电流;
●芯片生长后无须解理、封装即可进行在片实验;
●在很宽的温度和电流范围内都以单纵模工作;
●价格低。
(1)结构
(2)衬底的选择
硅上VCSEL
在硅(Si)上制作的VCSEL还不曾实现室温连续波工作。这是由于将AlAs/GaAs DFB直接生长在Si上,其界面不平整所致,使DFB的反射率较低。 日本Toyohashi大学的研究者由于在GaAs/Si异质界面处引入多层(GaAs)m(GaP)n应变短周期超晶格(SSPS)结构而降低了GaAs-on-Si异质结外延层的螺位错密度。
蓝宝石上VCSEL
美国南方加利福利亚大学的光子技术中心为使底部发射850nm VCSEL发射的光穿过 衬底,采用晶片键合工艺将VCSEL结构从吸收光的GaAs衬底移开,转移到透明的蓝宝石衬底上,提高了wall-plug效率,最大值达到25%。
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