半導(dǎo)體激光器由于其體積小、重量輕、閾值電流低、電光轉(zhuǎn)換效率高,并且可以采用注入電流的方式來泵浦等優(yōu)點(diǎn),因此,被廣泛應(yīng)用于激光泵浦、先進(jìn)制造、光纖通訊、數(shù)據(jù)存儲、科研和醫(yī)療美容等領(lǐng)域。808nm高功率半導(dǎo)體激光器是全固態(tài)激光器（Nd:YAG）最理想的泵浦源。隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,其對半導(dǎo)體激光泵浦源的要求也越來越高,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:（1）提高其在連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)工作模式下的光功率,滿足日益增長的功率需求;（2）提高電光轉(zhuǎn)換效率,降低激光系統(tǒng)的功耗和體積以及以節(jié)約使用成本;（3）提高光束質(zhì)量,滿足光纖耦合的應(yīng)用需求;（4）提高可靠性以及工作壽命,以應(yīng)付嚴(yán)苛的工作環(huán)境;因此本文主要圍繞著808nm半導(dǎo)體激光器的高功率和高效率開展工作,研究了808nm半導(dǎo)體激光器的芯片基本原理、制備工藝和測試分析等。主要研究內(nèi)容如下:1.本文簡單介紹了半導(dǎo)體激光器的發(fā)展現(xiàn)狀、基本原理及其優(yōu)點(diǎn)。并著重對808nm高功率半導(dǎo)體激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹。2.介紹了半導(dǎo)體激光器的基本特性,包括閾值電流密度、輸出功率、電光轉(zhuǎn)換效率、內(nèi)量子效率、內(nèi)損耗、腔面反射率等參數(shù)。影響半導(dǎo)體激光器輸出功率的... 

【文章來源】：陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２半導(dǎo)體激光器基本工作原理??

ＣＷ模式工作時(shí)功率達(dá)到４０Ｗ以上，斜率效率為１．１－１．２Ｗ／Ａ，效率達(dá)到５０％。??該器件結(jié)構(gòu)使用了?ＩｎＧａＡｌＡｓ雙量子阱（ＤＱＷ）作為有源區(qū)，采用大光腔波??導(dǎo)（ＬＯＣ）結(jié)構(gòu)Ｋ，如下圖１－４所示。??１００?????，???１???ｊ???，???１?２．０??Ｉ?ｊ?Ｉ?＿？—？?Ｖｏｔｔｔｇｅ?ｊ??…一４－一－．－ｒ－＂＂＂�。�?＇．??７５－??—???—????—?－?１?５??ｊｉＬｌ???一．?——Ｐｏ？？ｒ??ｇ＊?２?！?丨?Ｅｆｔｏｅｎｅｙ｝?＜??＊３?Ｏ＊?５０????－?－?－ｊ－?????１．〇?ｍ??？?卜招！?Ｉ??―料—ｔ—ｒ—°ｓ??０???，???ｉ???：???１０．０??０?２０?４０?６０?８０?１００??Ｃｕｒｒｅｎｔ?ＩＡＪ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?１ｃｍ?Ｂａｒ?ＰＩＶ?Ｃｕｒｖｅ?ｉｎ?ＣＷ?Ｍｏｄｅ??圖１－４?ＣＷ工作模式下，ｌｃｍ巴條ＰＩＶ曲線??１９９９年，Ｊｕｎ?Ｗａｎｇ，?Ｓｍｉｎｔｈ等人報(bào)道了使用ＭＢＥ?（分子束外延）生??長的８０８ｎｍ半導(dǎo)體激光器單管器件，其腔內(nèi)損耗０．７５ｃｍ＿１，最高電光轉(zhuǎn)換效??率高達(dá)６５．５％?［４］。??２００１年，ＤＩＬＡＳ公司的Ｍ．Ｂｅｈｒｉｎｇｅｒ等，研究了在準(zhǔn)連續(xù)工作模式下，??８０８ｎｍ的單量子阱（ＳＱＷ）和雙量子阱（ＤＱＷ）結(jié)構(gòu)的高功率半導(dǎo)體激光器??的退化行為。ｌｃｍ巴條的填充因子為５０％，研宄了在相同的電流密度和溫度??情況下

Ｆｉｇｕｒｅ?１－８?ＰＩＶ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?１５?°?Ｃ，?ｆｉｌｌ?ｆａｃｔｏｒ?２０％，?１．５?ｍｍ??ｃａｖｉｔｙ?ｌｅｎｇｔｈ?ＣＷ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｌａｓｅｒ??圖１－８工作溫度１５°Ｃ，填充因子２０％，?１．５ｍｍ腔長ＣＷ半導(dǎo)體激光器ＰＩＶ曲線??２００８年，國內(nèi)的李琳等人，通過分子束外延生長的非對稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的??ＩｎＧａＡｌＡｓ－ＡｌＧａＡｓ雙量子講８０８ｎｍ半導(dǎo)體激光器，使用非對稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，在??ＣＷ工作模式下顯示出高的量子效率和電光轉(zhuǎn)換效率。器件的閾值電流密度??為１８０Ａ／ｃｍ２，斜率效率為１．４Ｗ／Ａ。內(nèi)部損耗和內(nèi)部量子效率分別為ｌ．ｌｃｎｒ１??和９７％。在條寬１００ｐｍ、腔長１０００ｐｍ的器件中實(shí)現(xiàn)了?７５％的最大轉(zhuǎn)換效率??Ｍ，如下圖１－９所示。??０．６１??Ｉ?０．７．?＇?＇?￣?＇，．１?＇???Ｋ?＾?１＼??卜?／?ｉ：：?／?—??％?〇．１?Ｊ?的０?和６?？１０?ａｉ？?？２Ｄ??ａ％．０?０．５?１．０?１．５?２．０?２＜５?３．０?３．５?４．０??Ｃｕｒｒｅｎｔ?（Ａ）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－９?Ｃａｖｉｔｙ?ｌｅｎｇｔｈ?１ｍｍ，?ｄｒｉｖｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?４Ａ?ｉｎ?ＣＷ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ??圖１－９腔長１ｍｍ，?ＣＷ工作模式下，驅(qū)動電流４Ａ??８??


本文編號：3359207