收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型半导体激光器热特性的研究及常规量子阱激光器的优化

张丽  
【摘要】: 大功率半导体激光器在光通讯、医疗、军事、印刷和光泵浦等领域有着广泛的应用,然而当通过增加注入电流提高传统半导体激光器的光束出功率时,要受到电热烧毁和光腔面灾变性损坏(COD)的限制。通过反向偏置隧道结将多个有源区再生耦合级联起来的新型高效大功率半导体激光器从理论和实践上解决了传统激光器存在的上述问题。但大功率半导体激光器工作时热的问题仍严重影响其工作性能。围绕InGaAs/GaAs/AlGaAs半导体激光器,本文进行了以下工作: 1.介绍了新型隧道级联结构激光器的工作机理,理论推导了新型结构激光器的效率数学表达式,模拟了激光器激射模式及内部光场分布,并用实验证明了新型结构激光器能够实现内量子效率大于1,且在不高的电流注入条件下获得了较高的功率输出。四有源区隧道级联量子阱激光器在2A工作电流下输出功率达4.435W,内量子效率3.5,斜率效率2.97W/A。 2.通过测量新型结构激光器的电学、光学参数,分析了激光器内部产生的热对激光器工作性能的影响。在一定的假定条件下对其内部的热产生率进行了定量计算,并分别针对一、二、三、四有源区激光器建立了热传导模型,得出数值解,画出激光器内部瞬态温度分布图,推导了激光器连续工作条件。新型多有源区结构的激光器随有源区数目的增加,散热性能变差,其热特性有待进一步提高和改善。 3.为得到良好的欧姆接触,利用Kelvin方法设计了试验方案,测试样品在不同的衬底生长温度、不同合金温度、不同合金时间、不同金属的比接触电阻。比接触电阻越小,欧姆接触电阻越小。制作良好的欧姆接触可有效减小激光器微分电阻,在最佳工艺条件下制作的激光器样品的测量验证了这一试验结论。 4.由于本实验室正处于由试验研究向产业化迈进的阶段,针对常规InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器做了很多工作,文中系统论述了常规量子阱激光器的各项性能参数—阈值电流密度、斜率效率、远场发散角、光谱线宽等的影响因素及改进的有效办法,并针对激光器P—I线性度不好、远场发散角出现多瓣的现象,通过理论分析找出原因所在并进行了改进,有效解决了以上问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐扬;高欣;乔忠良;邹微微;周路;薄报学;;基于AlN掩蔽膜的半导体激光器温度场分布研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年02期
2 ;炬光科技推出传导冷却准连续半导体激光器面阵系列[J];光机电信息;2011年09期
3 ;中美合作纳米线激光器研究获进展打破半导体激光器调谐范围世界纪录[J];光学仪器;2009年02期
4 田振华;孙成林;曹军胜;郜峰利;宁永强;王立军;;准连续输出大功率半导体激光器的结温测试[J];光学精密工程;2011年06期
5 战利伟;高欣;薄报学;计光;;半导体激光器光纤耦合设计[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年02期
6 叶锦函;郝晓剑;周汉昌;;基于532nm半导体激光器的远距离传输准直实验分析[J];光学仪器;2010年06期
7 邱鑫;李艳玲;钟阳万;;基于频率失谐的混沌同步状态转换的研究[J];江西理工大学学报;2011年03期
8 李晓雷;蒲南江;李小虎;刘洋;李文超;;半导体激光器驱动电源的设计及仿真[J];电子测试;2011年08期
9 屈万成;黄垚;管桦;黄学人;高克林;;传输腔稳频的397nm半导体激光器[J];中国激光;2011年08期
10 刘寅;崔四齐;周光辉;;气液双热源耦合换热器性能研究[J];低温与超导;2011年06期
11 吴仕平;陈军;蔡洁;刘二丽;刘庆;;基于模糊PID的半导体激光器工作温度控制[J];光学仪器;2009年06期
12 张建忠;王安帮;张明江;李晓春;王云才;;反馈相位随机调制消除混沌半导体激光器的外腔长信息[J];物理学报;2011年09期
13 吴仲;;半导体激光器自动温度控制系统优化设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
14 谭科民;柴广跃;黄长统;段子刚;;半导体激光器高速同轴封装设计[J];半导体技术;2011年07期
15 李宁;翁春生;;非标定波长调制吸收光谱气体测量研究[J];物理学报;2011年07期
16 刘刚明;宋爱民;陈猛;;MOPA结构1064 nm单模半导体激光器[J];半导体光电;2011年03期
17 赵亚楠;;461nm半导体激光器系统的稳频研究[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2011年04期
18 曹长庆;曾晓东;;半导体激光器光束质量评价方法探讨[J];红外与毫米波学报;2011年03期
19 桂宇畅;林昊天;刘艳梅;张剑平;文尚胜;;聚合物发光二极管面光源的光热特性[J];发光学报;2011年08期
20 邓云飞;张伟;贾斌;庞宝君;曹宗胜;;二级轻气炮遮挡式激光光幕测速系统[J];高压物理学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张天才;侯占佳;王军民;谢常德;彭墀;;弱反馈下半导体激光器中的光子数压缩[A];第七届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];1996年
2 高业胜;郑光金;赵耀;;乙炔气体吸收半导体激光稳频技术研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 李润兵;王平;王谨;詹明生;;用P-D-H方法对半导体激光器的稳频[A];湖北省物理学会、武汉物理学会2004’学术年会论文集[C];2004年
4 陈云良;王海龙;;半导体激光器的广泛应用[A];上海市激光学会2005年学术年会论文集[C];2005年
5 陈徐宗;张剑;袁杰;陈超;王义遒;;630nm-640nm波段半导体激光频率标准的研究进展[A];第十届全国量子光学学术报告会论文论文集[C];2002年
6 潘振华;王兴;赵宇;高慧;李迎新;;多功能家用半导体激光治疗仪的研制[A];天津市生物医学工程学会2008年年会暨首届生物医学工程与临床论坛论文集[C];2008年
7 张玉驰;王晓勇;李刚;王军民;张天才;;自由运转半导体激光器边模间的强度起伏关联[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
8 惠荣庆;;半导体激光器四波混频中的相位噪声[A];中国科学技术协会首届青年学术年会论文集(工科分册·上册)[C];1992年
9 赵军卫;吴勇;陈绍武;刘福华;;一种实用的连续泵浦半导体激光器驱动电源设计[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 张海明;王晋疆;林久令;刘旭升;陈国相;;高功率短脉冲半导体激光器驱动电源的研制[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田苗苗;电泵浦有机半导体激光器及其特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
2 李再金;半导体激光器腔面光学膜关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
3 范贤光;脉冲注入式半导体激光器电—光—热特性及其测试技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 马巧梅;基于半导体激光能量源的直接成型关键技术研究[D];中北大学;2010年
5 洪治;改善高功率半导体激光器相干特性的研究[D];浙江大学;2001年
6 石英学;噪声用于半导体大功率激光器及双极晶体管可靠性研究[D];吉林大学;2006年
7 耿涛;基于光学腔量子电动力学的原子操控[D];山西大学;2006年
8 徐强;半导体激光器光束传输特性研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 于海鹰;半导体激光器与光纤高效耦合特性的研究[D];北京工业大学;2006年
10 黄学人;高稳铷原子频标的参数优化及激光抽运铷原子频标研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽;新型半导体激光器热特性的研究及常规量子阱激光器的优化[D];北京工业大学;2002年
2 汪瑜;半导体激光器热特性分析研究[D];长春理工大学;2009年
3 李冬梅;大功率半导体激光器阵列温度分布模型建立与实验验证[D];河北工业大学;2007年
4 王辉;连续大功率半导体激光器的研制[D];西安电子科技大学;2007年
5 南矿军;半导体激光器性能表征及脉冲测量技术研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
6 高扬;半导体激光器噪声测试系统的研究[D];吉林大学;2005年
7 曹兰兰;基于半导体激光器干涉测量长度方法的研究[D];北京交通大学;2011年
8 徐小红;半导体激光器寿命测试系统研制[D];中国地质大学(北京);2005年
9 黄波;高功率半导体激光器Au-Sn焊料制备与焊装工艺研究[D];长春理工大学;2008年
10 刘鹏;用于半导体激光器恒流源的信号转换电路设计[D];吉林大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王晶;朗讯贝尔实验室推出新款半导体激光器[N];通信产业报;2002年
2 ;半导体激光器应用市场广阔[N];中国电子报;2000年
3 邵珍珍 本报记者 张显峰;蓝光半导体激光器让300张光盘变1张[N];科技日报;2005年
4 正 子;超宽带半导体激光器问世[N];光明日报;2002年
5 刘晶;超宽带半导体激光器问世[N];中国电子报;2002年
6 ;高性能超宽带半导体激光器[N];人民邮电;2002年
7 罗海基;用热挤压提高低膨胀性铜的热特性[N];中国有色金属报;2003年
8 记者 杨耀青;我市10个项目获2840万元[N];西安日报;2011年
9 中国科学院半导体所副研究员 陈少武 韩勤;激光器家族添新丁[N];科技日报;2001年
10 姚蕙蔷;质朴有味 老姜好[N];保健时报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978