光泵浦半导体激光器不断拓展其潜在应用范围

激光技术与应用
光泵浦半导体激光器不断拓展
其潜在应用范围
【摘要】光泵浦半导体(OPS)技术的应用范围正在不断扩大,这主要归功于其波长范围、功率放大能力以及其他一些重要性能,如极低振幅噪声和较长寿命等。
1引言
近年来,光泵浦半导体(OPS)激光器已经在低功率激光器应用市场赢得了显著的市场份额,这主要归功于O EM生物仪器领域应用的传统488nm波长激光器和照相洗印领域应用的473nm波长激光器。光泵浦半导体激光器之所以能在这些领域得到成功应用,是因为与早期研制的其他类型激光器相比,光泵浦半导体激光器具有许多重要的优异性能,并能突破许多限制因素。随着研究的进展,光泵浦半导体激光器的波长范围和功率放大能力得到了不断的提升,更宽的波长范围和更高的输出功率正引导OPS激光器技术进入更广阔的应用领域。
从结构上讲,大多数半导体激光器都属于所谓的边发射器。在这种结构的激光器中,激光是从面积仅为几微米的激活结平面上发射的,这导致输出的光束高度发散。此外,大多数激光二极管输出的光束都是
非对称光束,并且带有像散。这些特性使垂直腔面发射激光器(V CSELs)在某些通信领域获得应用。
铝方通吊顶工艺
在VCSEL中,激光垂直于激活结平面从二极管芯片的小平面发射。出射口径越大,输出光束的发调节板
散度越低,同时能保持光束对称。遗憾的是,电泵浦VCSELs不能产生与边发射激光器相同的大功率输出光束,因为不使用扩展电极,电荷载流子就不能扩散到更大的激活结面积,而使用扩展电极又会导致损耗过大。但是,如果利用光泵浦取代电泵浦来产生电荷载流子,就不会出现这种问题。
在OPS激光器中,直接耦合的单芯结发射激光二极管或者光纤耦合激光二极管阵列发出的光再次成像到OPS芯片的前表面(参见图1)。由Ⅲ-Ⅴ族半导体材料构成的单芯片内,含有多层砷化镓铟(InGaAs)量子阱层和多层砷化镓(GaAs)二元化合物吸收层,它们在两层砷化镓外层之间交替排列。
●刘萍
图1在OPS激光器中,泵浦光再次成像到OPS芯片的表面。外置光学谐振腔使其能灵活控制波长和功率范
围。
外置反射镜
泵浦二极管
激光
输出
泵浦
限制层盲点监测系统
量子阱
泵浦吸收层
HR反射镜
洗手液机散热器
几微米
泵浦光
变频器开关电源学元件
散热器上的
OPS芯片
输出
光腔
5
Jul2007立体剪裁
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