中红外高功率二极管激光器和模块

摘要

波长在1.8～2.3μm之间的高功率二极管激光器有许多新应用,如材料加工、加速烘干、外科手术、红外对抗及用于泵浦固态和半导体碟片激光器.本文给出了MBE生长的量子阱(AlGaIn)(AsSb)二极管激光器的结果,其单发射器的宽度在90～200μm之间;还对具有20%或30%填充因子的激光器靶条进行了一定处理.单发射器和激光靶条在连续工作时最大电光转换效率超过30%,在2 200 nm时一个30%填充靶条的功率甚至超过了15 W.由于对这些中红外激光器的脉冲工作模式的研究持续升温.本文研究了不同脉冲时间和占空比的1 940 nm单发射器和激光器靶条.没有COMD的单发射器在电流为30 A、脉冲时间为500 ns、占空比为1%时功率超过9 W.以前,大多数应用都需要光纤耦合输出功率,因此,对基于单发射器或激光靶条的光纤耦合模块进行了研制.基于单发射器的模块在波长为1 870～1 940nm之间时,在200μm芯径、NA=0.22时的耦合输出为600 mW.在2 200nm的输出功率为450 mW,更值得一提的是基于GaSb的二极管激光器的输出波长超过2μm.几个激光靶条结合,600μm芯径光纤在1 870 nm输出激光20 W.最后,我们1 870nm采用7靶条得到了50 A准连续模式下的功率超过85 W.