半導(dǎo)體激光器自二十世紀(jì)六十年代誕生以來(lái)逐漸成為現(xiàn)代信息的堅(jiān)強(qiáng)支柱和國(guó)際高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)半導(dǎo)體激光器的輸出功率和使用壽命需求不斷提高。由于半導(dǎo)體激光器有源區(qū)內(nèi)存在各種能量損耗,導(dǎo)致器件產(chǎn)生更多的熱量,嚴(yán)重影響半導(dǎo)體激光器工作可靠性。因此,對(duì)半導(dǎo)體激光器的封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)半導(dǎo)體激光器熱管理技術(shù)進(jìn)行研究,在半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從半導(dǎo)體激光器熱特性理論出發(fā),分析了半導(dǎo)體激光器的各種產(chǎn)熱機(jī)理,以及溫度對(duì)半導(dǎo)體激光器的閾值電流、工作波長(zhǎng)、輸出功率和使用壽命等工作特性的影響。對(duì)傳熱學(xué)基本理論以及ANSYS有限元分析法進(jìn)行分析與概述,為研究半導(dǎo)體激光器熱特性,降低半導(dǎo)體激光器有源區(qū)溫度,提高器件可靠性提供理論基礎(chǔ)。本論文的主要研究?jī)?nèi)容可劃分為以下幾個(gè)方面:（1）為提高基于C-Mount封裝類(lèi)型的半導(dǎo)體激光器單管封裝散熱效率,提出一種高熱導(dǎo)率材料石墨片作為輔助熱沉的新型熱沉材料,并采用臺(tái)階型熱沉結(jié)構(gòu)。通過(guò)ANSYS軟件模擬計(jì)算可知,半導(dǎo)體激光器有源區(qū)溫度降低約6.163K,實(shí)現(xiàn)降低半導(dǎo)體激光器有源區(qū)溫度的目的,提高半導(dǎo)體激光器輸出功率。（2... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體激光器
        1.1.1 半導(dǎo)體激光器簡(jiǎn)介
        1.1.2 半導(dǎo)體激光器工作原理
    1.2 半導(dǎo)體激光器封裝技術(shù)
        1.2.1 半導(dǎo)體激光器封裝類(lèi)型
        1.2.2 半導(dǎo)體激光器封裝工藝
    1.3 研究的目的和意義
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 熱特性分析方面研究現(xiàn)狀
        1.4.2 封裝結(jié)構(gòu)與熱沉材料方面研究現(xiàn)狀
        1.4.3 石墨材料散熱方面研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高功率半導(dǎo)體激光器熱特性理論基礎(chǔ)
    2.1 半導(dǎo)體激光器產(chǎn)熱機(jī)制
    2.2 溫度對(duì)半導(dǎo)體激光器工作性能的影響
        2.2.1 溫度對(duì)閾值電流的影響
        2.2.2 溫度對(duì)波長(zhǎng)的影響
        2.2.3 溫度對(duì)輸出功率的影響
        2.2.4 溫度對(duì)壽命的影響
    2.3 傳熱學(xué)基礎(chǔ)理論
        2.3.1 熱傳導(dǎo)
        2.3.2 熱對(duì)流
        2.3.3 熱輻射
    2.4 ANSYS有限元分析法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 高功率半導(dǎo)體激光器單管熱管理技術(shù)研究
    3.1 高功率半導(dǎo)體激光器單管熱特性分析
    3.2 基于輔助熱沉封裝結(jié)構(gòu)研究
        3.2.1 石墨片導(dǎo)熱性能
        3.2.2 石墨片輔助熱沉封裝結(jié)構(gòu)
    3.3 新型臺(tái)階熱沉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.4 本章總結(jié)
第4章 高功率半導(dǎo)體激光器陣列熱管理技術(shù)研究
    4.1 基于輔助熱沉半導(dǎo)體激光器陣列熱特性研究
        4.1.1 新型封裝熱沉結(jié)構(gòu)
        4.1.2 熱沉通孔位置與器件工作溫度的關(guān)系
        4.1.3 熱沉通孔數(shù)量與器件工作溫度的關(guān)系
        4.1.4 熱沉通孔半徑與器件工作溫度的關(guān)系
        4.1.5 優(yōu)化石墨片熱沉結(jié)構(gòu)
    4.2 基于階梯復(fù)合熱沉半導(dǎo)體激光器陣列熱特性研究
        4.2.1 熱沉材料對(duì)半導(dǎo)體激光器陣列溫度均勻性的影響
        4.2.2 基于AIN和銅基金剛石的階梯復(fù)合熱沉結(jié)構(gòu)
    4.3 石墨片通孔散熱效應(yīng)研究
        4.3.1 樣品制備
        4.3.2 器件封裝測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號(hào)：3724895