Què saps sobre els làsers semiconductors d'alta potència i alta eficiència de 808 nm?

L'alta potèncialàser semiconductor de 808 nmi el seu làser d'estat sòlid bombat (Nd:YAG) tenen àmplies perspectives d'aplicació en fabricació avançada, cosmetologia mèdica, aeroespacial, visualització làser i altres camps. En aquestes aplicacions, sovint es requereix la miniaturització i el pes lleuger dels làsers semiconductors, i millorar l'eficiència de conversió electro-òptica dels làsers semiconductors és la forma tècnica més eficaç de reduir el consum d'energia, el volum i el pes de tot el sistema làser. La investigació làser de semiconductors d'alta eficiència és actualment una direcció de recerca calenta a casa i a l'estranger. El 2016, Alemanya va proposar recentment el programa Crolaser per aconseguir una potència màxima d'una sola barra superior a 1,6 kW i una eficiència de conversió electroòptica superior al 80 per cent en el rang de baixa temperatura de 200-220K. El 2015, Yamagata et al. va informar d'una nova estructura ADCH de 915 nm (heteroestructura de confinament desacoblada asimètrica) amb un factor limitant òptic optimitzat. El 2014, Pietvzak et al. [6] va informar d'una matriu làser de semiconductors de 915 nm amb una amplada de banda de 90 µm, 5 punts lluminosos, una potència de sortida de 55 W i una eficiència màxima del 69 per cent.

A 2013, Crump et al. Es van analitzar una sèrie de factors que restringeixen l'eficiència de conversió electro-òptica dels làsers semiconductors i es va proposar una estructura de guia d'ona asimètrica doble extrema (EDAS), que es va verificar mitjançant experiments. El 2012, Lauer et al van informar que l'eficiència màxima de conversió electroòptica d'un sol tub de 976 nm a temperatura ambient era del 76 per cent. El 2010, Cao et al van informar que la barra de 808 nm 50 W va aconseguir una eficiència de conversió electroòptica del 67 per cent optimitzant la guia d'ones i l'estructura del revestiment. No obstant això, la temperatura de prova era tan baixa com 5 ◦ C, mentre que l'eficiència va disminuir fins al 64 per cent a una temperatura ambient de 25 ◦ C. El 2007 Hulsewede et al. va informar que una matriu làser de semiconductors refrigerat per microcanal de 808 nm, una longitud de cavitat d'1,5 mm, un factor d'ompliment del 20 per cent i una potència de sortida contínua de 90 W. Màxima eficiència de conversió electro-òptica a 25 ◦ C 65 per cent. El mateix any, Peters et al. va informar que l'eficiència de conversió electroòptica més alta d'una matriu làser de semiconductors refrigerat per microcanal de 100 W 976 nm a temperatura ambient era del 76 per cent, que era la més alta eficiència reportada a temperatura ambient d'una matriu làser de semiconductors de 976 nm. Crump et al. va informar de les característiques de sortida d'una matriu làser de semiconductors de 810 nm a diferents temperatures, l'eficiència de conversió electroòptica més alta del 62 per cent a 23 ◦ C, i el dispositiu encara pot funcionar a 70 ◦ C. El 1999, Wang et al. va informar d'un làser semiconductor d'un sol tub de 808 nm cultivat per MBE, que va aconseguir una pèrdua intracavitat molt baixa de 0, 75 cm -1 i una eficiència màxima del 65, 5 per cent. La Xina també ha avançat en l'alta eficiència de 808 nm.

Com que el material semiconductor basat en GAAS té una certa absorció de llum a la longitud d'ona làser de 808 nm, l'eficiència de conversió electro-òptica dels dispositius de 808 nm és aproximadament un 5 per cent -10 per cent inferior a la de 976 nm i l'eficiència de matrius làser de semiconductors de 808 nm és generalment del 50 per cent -55 per cent, i el millor nivell al laboratori és d'uns 65 per cent. En la selecció de materials, els materials que contenen alumini (AlGaAs) tenen una alta conductivitat elèctrica i tèrmica, fàcil d'aconseguir una baixa resistència en sèrie i resistència tèrmica mitjançant el gradient de components i el control de dopatge, i el procés de creixement de l'epitaxia de material basat en AlGaAs és madur i fiable. , per la qual cosa és el material més ideal per aconseguir una eficiència de conversió electroòptica alta de 808 nm. A partir de l'anàlisi dels factors que restringeixen l'eficiència de conversió electro-òptica d'un làser semiconductor, aquest article dissenya una estructura de guia d'ona ampla asimètrica, optimitza l'estructura i el dopatge de la capa i el revestiment de la guia d'ones de tipus P i aconsegueix una pèrdua d'absorció extremadament baixa en la cavitat. Al mateix temps, combinat amb la tecnologia de preparació de dispositius de baix defecte i de baixa tensió, es realitza la sortida d'alta eficiència de la matriu làser de semiconductors de 808 nm.

La pèrdua d'absorció òptica de la guia d'ona i el revestiment de tipus P s'estudia comparant les estructures de guia d'ona ampla simètrica i asimètrica. La pèrdua total d'absorció òptica de la guia d'ones i el revestiment de tipus P és d'1,77 cm−1, entre les quals la pèrdua de la guia d'ones de tipus P és de 0,56 cm−1 i la pèrdua de revestiment de tipus P és de {{1{{ 15}}}},81 cm−1, que representa el 77 per cent de la pèrdua total. Mitjançant l'optimització de l'estructura asimètrica de la guia d'ona i l'optimització del gruix i la composició de la capa de guia d'ona de tipus P, la pèrdua d'absorció òptica de l'estructura de guia d'ona asimètrica es redueix a 0.63 cm−1 després de l'optimització, i la P- La pèrdua de la capa de guia d'ona del tipus és de 0,15 cm−1

La pèrdua de revestiment de tipus P és de 0,05 cm−1, que representa el 32 per cent de la pèrdua total. L'estructura epitaxial optimitzada s'utilitza per aconseguir una gran potència i una sortida d'alta eficiència de la matriu làser de semiconductors de 808 nm. A temperatura ambient de 25 ◦ C, quan el corrent d'injecció és de 135 A, la tensió de treball és de 1,76 V, la potència òptica de sortida és superior a 150 W i no hi ha cap fenomen de saturació tèrmica quan el corrent d'injecció és de 100 A, el més alt electro -L'eficiència de conversió òptica és del 65,5 per cent, que és l'eficiència més alta de la matriu làser de semiconductors de 808 nm informada a la Xina.

Aplicació de làser semiconductor de 808 nmr

El làser semiconductor és madur abans, amb un progrés més ràpid d'una classe de làsers, a causa del seu ampli rang de longituds d'ona, producció senzilla, baix cost, facilitat de producció en massa i mida petita, lleugera, llarga vida, dins d'aquesta, una varietat de ràpids. desenvolupament, una àmplia gamma d'aplicacions, H té més de 300 tipus, el camp d'aplicació més important del làser de semiconductors és la xarxa de la ciutat Gb. La gamma d'aplicacions dels làsers semiconductors cobreix tot el camp de l'optoelectrònica i s'ha convertit en la tecnologia bàsica de la ciència optoelectrònica actual. Làser de semiconductor en gamma làser, radar làser, comunicació làser, armes analògiques làser, advertència làser, guia i seguiment làser, encesa i detonació, control automàtic, instruments de detecció, etc.

Els fideus s'han utilitzat àmpliament i han format un ampli mercat. Els làsers semiconductors de 808 nm tenen aplicacions importants en el processament làser de peces mecàniques de precisió i també es converteixen en la font de llum de bombeig més ideal i eficient per als làsers d'estat sòlid. A causa de la seva alta eficiència, alta fiabilitat i avantatges de miniaturització, els làsers d'estat sòlid s'han actualitzat constantment.

A la indústria de la impressió i els camps mèdics, els làsers de semiconductors de 808 nm també tenen aplicacions. A més, els làsers semiconductors de 808 nm s'han utilitzat àmpliament en sistemes de disc òptic, com ara reproductors de CD i sistemes de DVD, i els làsers d'emissió de superfície visible de memòria òptica d'alta densitat en discos òptics, impressores i pantalles tenen aplicacions molt importants. Com que el làser semiconductor de 808 nm pot aconseguir l'ajust de la longitud d'ona canviant el camp magnètic o ajustant el corrent, i es pot obtenir la sortida del làser amb una amplada de línia molt estreta, el làser semiconductor es pot utilitzar per a la investigació espectral d'alta resolució. El làser afinat és una eina important per al ràpid desenvolupament de l'espectroscòpia làser en l'estudi en profunditat de l'estructura de la matèria. El LD d'infrarojos mitjans d'alta potència (3,51 m) té una àmplia gamma d'aplicacions en contramesures d'infrarojos, il·luminació infraroja, liDAR, finestres atmosfèriques, comunicacions d'espai lliure, vigilància atmosfèrica i espectroscòpia química.

Informació de contacte:

Si teniu alguna idea, no dubteu a parlar amb nosaltres. Independentment d'on siguin els nostres clients i quins siguin els nostres requisits, seguirem el nostre objectiu d'oferir als nostres clients alta qualitat, preus baixos i el millor servei.