半导体激光器的关键技术有哪些
半导体激光器是激光器中可以说是较为实用重要的激光器种类,也广泛应用于印刷业和医学领域,也因此成为了热卖产品,加快了以取代激光打标机市场份额的步伐,非常值得人深思。它是电流注入型半导体PN结光
发射器件,具有体积小、重量轻、直接调制、宽带宽,转换效率高、高可靠和易于集成等特点,产品波长覆盖范围从405nm一直到2200nm,功率覆盖范围从5瓦至千瓦级别,广泛应用于高功率固体激光器泵浦源、医疗、照明、国防、材料加工以及科研等市场。 半导体激光器的关键技术: .结构设计优化 半导体激光器的发展与其外延与芯片结构的研究设计紧密相关。结构设计是激光器器件的基础。三个基本原理性问题是:电注入和限制、电光转换、光限制和输出,分别对应电注入设计、量子阱设计、波导结构的光场设计。结构研究改进就是从这三个方面进行不断优化,发展了非对称宽波导结构,优化了量子阱、量子线、量子点以及光子晶体结构,促进了激光器技术水平的不断提升,使得激光器的输出功率、电光转换效率越来越高,光束质量越来越好,可靠性越来越高。 .集成封装技术 激光芯片的冷却和封装是制造
半导体激光器的重要环节,而激光器光束整形和激光集成技术是获得千瓦、万瓦级激光的主要途径。由于激光器的输出功率高、发光面积小,其工作时产生的热量密度很高,这对封装结构和工艺提出了更高要求。封装关键技术研究,就是从热、封装材料、应力方面着手,解决热管理和热应力的封装设计,实现直接半导体激光器向高功率、高亮度、高可靠性发展的技术突破。 .照明监控 随着人们对安全防范意识的增强,对监控摄像机的要求越来越高,特别是边/海防、森林防火、铁路交通等特殊场合。而激光监控具有探测距离远、可靠性高、功耗小、清晰度高等优点,在长距离监控应用中得到了飞速发展。以940 nm为代表的
半导体激光器在高铁、高速公路、森林防火、边海防等领域得到了广泛的应用。