半導(dǎo)體激光器具有效率高、壽命、光束質(zhì)量高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn),近年來得到了較快的發(fā)展。其中,915nm的半導(dǎo)體激光器在泵浦源、激光成像等領(lǐng)域具有非常重要的作用。對于大功率的寬條形915nm半導(dǎo)體激光器,由于其注入電流大,發(fā)熱量高,所以溫升對于其性能有著較大的影響,包括其所引起的熱透鏡效應(yīng)對器件的輸出光束質(zhì)量的影響,以及溫度對于工作可靠性的影響等,都對器件的實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生了制約。本論文以915nm寬條形量子阱半導(dǎo)體激光器為主要研究對象,從理論闡述、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)測試三方面較為詳細(xì)地對器件的各方面特性進(jìn)行了深入的評價(jià)分析。首先,從理論方面分析了半導(dǎo)體激光器的產(chǎn)熱機(jī)制,以及溫升對其輸出功率、閾值電流、光譜特性、遠(yuǎn)場發(fā)散角以及工作可靠性和使用壽命的影響,并對大功率半導(dǎo)體激光器的產(chǎn)熱機(jī)制及其熱阻和測量方法進(jìn)行了必要的介紹。其次,分析了熱透鏡效應(yīng)對915nm寬條形半導(dǎo)體激光器輸出特性的影響,并采用計(jì)算機(jī)模擬仿真和實(shí)驗(yàn)測量兩種手段進(jìn)行了深入的分析。在計(jì)算機(jī)模擬仿真中,利用ANSYS軟件對所研究的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行了三維建模,并劃分有限元對器件的穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)進(jìn)行了仿真。當(dāng)器件的熱功率為10.3W時(shí),...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究的目的和意義
    1.2 高功率半導(dǎo)體激光器輸出特性研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 半導(dǎo)體激光器工作的熱特性
    2.1 半導(dǎo)體激光器的產(chǎn)熱機(jī)制
    2.2 溫升對半導(dǎo)體激光器輸出特性的影響
        2.2.1 溫升對輸出光功率的影響
        2.2.2 溫升對閾值電流的影響
        2.2.3 溫升對激光光譜特性的影響
        2.2.4 溫升對光束遠(yuǎn)場發(fā)散角的影響
        2.2.5 溫升及相關(guān)因素對半導(dǎo)體激光器壽命和工作穩(wěn)定性的影響
    2.3 半導(dǎo)體激光器的熱阻及其測量方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 915nm半導(dǎo)體激光器輸出熱透鏡效應(yīng)仿真與實(shí)驗(yàn)分析
    3.1 熱分析仿真相關(guān)理論及流程
    3.2 仿真分析熱透鏡效應(yīng)對激光器慢軸發(fā)散角的影響
        3.2.1 熱透鏡效應(yīng)仿真的主要過程
        3.2.2 熱透鏡效應(yīng)仿真的結(jié)果分析
    3.3 半導(dǎo)體激光器恒溫測試平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建
    3.4 實(shí)驗(yàn)分析熱透鏡效應(yīng)對激光器慢軸發(fā)散角的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 溫升對915nm半導(dǎo)體激光器電光特性及可靠性影響的實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 溫升對連續(xù)工作(CW)激光器電光特性的影響
        4.1.1 溫升對激光器光譜特性的影響
        4.1.2 溫升對連續(xù)工作(CW)輸出功率的影響
        4.1.3 連續(xù)工作(CW)條件下激光器溫升對閾值電流的影響
    4.2 脈沖工作條件下溫升對激光器電光特性的影響
    4.3 半導(dǎo)體激光器可靠性分析
        4.3.1 半導(dǎo)體激光器失效及退化基本原理
        4.3.2 半導(dǎo)體激光器失效及退化實(shí)驗(yàn)測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 915nm半導(dǎo)體激光器的光束質(zhì)量評價(jià)
    5.1 光束質(zhì)量評價(jià)的主要方法及其基本理論
    5.2 M²因子測量原理
    5.3 M²因子測量及結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論及創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 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)：3802236