半导体激光器

摘要： 为探究半导体激光器和光纤激光器直接起爆HMX的可行性,并对比脉冲输出和连续输出两种工作方式,开展了HMX起爆时间仿真与试验研究。建立激光对HMX炸药起爆过程的仿真模型,并通过搭建半导体激光和光纤激光起爆系统进行激光起爆试验。结果表明:采用脉冲光纤激光器和脉冲半导体激光器均能直接起爆HMX,脉冲光纤激光器点火时间小于脉冲半导体激光器的点火时间,而连续光纤激光器未实现HMX炸药起爆,说明光纤激光脉冲工作方式优于连续工作方式。

摘要： 为了改善宽脊波导半导体激光器侧模特性和光谱特性,提出了一种具有侧向微结构脊波导和高阶脊表面光栅的分布反馈半导体激光器。该激光器在宽脊波导的两侧刻蚀微结构区,基于各阶侧模光场分布不同的特性,增大了谐振腔内基侧模与高阶侧模的损耗差,消除了远场光斑“多瓣”现象并且输出功率有所提升;同时,借助高阶脊表面光栅,器件的线宽得到了进一步压窄。在脊波导宽度50μm、腔长1 mm的情况下,与宽脊波导半导体激光器相比,制备的激光器件在0.6 A驱动电流下实现了对高阶侧模的抑制,输出功率、斜率效率、电光转换效率分别提升了16.4%、17.9%、15%,并且光谱特性得到了有效的改善,光谱线宽约为39 pm。

摘要： 提出了一种大功率半导体激光器光谱合束光栅仿真模型。该模型针对光谱合束中的核心器件光栅的光-热-应力变化特性进行了分析。数值分析结果表明,当激光巴条功率为200 W,自然对流系数为10 W·(m^(2)·K)^(−1)时,衍射光栅上温度最高点可升高至346.52 K,应力最高点可升高至0.4825 Pa,光栅表面变量最高为52.28 nm/mm,这将会使得反馈光束中心位置发生0.25~0.3 mm的偏移,从而影响激光功率以及合束效率。减少衍射光栅基底厚度,在相同激光光源条件下工作,温度、应力、面形以及应变的变化均能有效抑制,这与实验结果具有较高的一致性。该方法为大功率半导体激光器的结构设计和光学器件的测试分析提供了有效的多物理场分析,为激光器设计和测试提供了综合分析数值模型。

摘要： 半导体光纤耦合输出泵浦源是光纤激光器的核心器件,其性能直接制约光纤激光器的输出水平。采用COS封装的高功率LD芯片,通过VBG外腔光谱锁定和精密光束整形变换技术,结合偏振合束与精密聚焦耦合技术将18个LD单元耦合进105μm/NA0.22光纤,获得不低于260 W功率输出。实验表明,该模块在注入电流18 A时,可获得稳定输出连续功率264 W,对应电光效率52%,输出光谱中心波长975.92 nm,谱宽0.51 nm。该设计为获得高功率、高亮度波长稳定泵浦源提供了一条可行途径,光纤耦合输出模块工程化后可广泛应用在光纤激光器泵浦等领域。

摘要： 为保证行车安全,使汽车可通过提前预测危险实现自主减速,从而达到保障道路安全和人身安全的目的。本文设计一套绿色智能电磁汽车防撞系统辅助汽车自动减速,系统利用CMOS图像识别传感器和半导体激光器来测量车辆的准确位置以及车辆间的相对距离和行驶速度。通过行车电脑(ECU)对采集到的数据进行处理,设定相应阈值,当测得数据超出设定值时,执行车辆的紧急避让功能,系统自动播报报警语音,语音提示驾驶员减慢速度,并启动自动减速功能,减慢车辆行驶速度,同时开启电磁铁来避免车辆的碰撞。

摘要： VCSEL简介及应用垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)是一种激光发射方向垂直于P-N结平面而谐振腔面平行于P-N结平面的半导体激光器。1977年,日本东京工业大学的伊贺健一教授提出VCSEL的概念,随后相关的研究如火如荼地展开。1979年,首个VCSEL采用LPE制备,波长1300nm左右,但只能在低温(77K)激射;1983年.

摘要： 为了提高低温工作环境下808 nm半导体激光器的输出特性,深入研究了电光转换效率的温度特性。结合载流子泄漏抑制和器件串联电阻的优化考虑,从理论上深入分析了有源区量子阱内的载流子限制现象,提出针对低温工作环境下的势垒高度及相应的量子阱结构设计方法,包括势垒层的材料组分、厚度等重要参数的优化,极大地改善了器件在低温工作环境下的性能。采用优化后的外延结构,制备了腔长2 mm的半导体激光巴条。在工作温度-50°C、注入电流为600 A时,巴条输出功率达到799 W,电光转换效率为71%,斜率效率为1.34 W/A;注入电流为400 A时,器件达到最高电光转换效率73.5%,此时的载流子限制效率约为99%,串联电阻为0.43 mΩ;在-60~60°C温度范围内,中心波长随温度的漂移系数为0.248 nm/°C。

摘要： 激光多自由度误差测量方法常被用于测量机床运动误差。半导体激光器由于体积小、成本低等优点,常被作为激光多自由度误差测量系统的光源。但是,大气扰动和测量系统的变形将导致半导体激光器的出射光束产生漂移,影响测量系统的稳定性。同时,由于半导体激光器的发光特点,其光斑常为椭圆形,从而制约了以半导体激光器为光源的激光多自由度误差测量系统的测量精度。因此,提出了基于双反射镜的光束漂移自动抑制方法,对半导体激光的光束漂移进行实时测量和补偿;同时提出了光束整形方法,在不加入其他光学元件的同时,修正半导体激光器的光斑形貌。在此基础上,设计并搭建了半导体激光多自由度运动误差测量系统。通过试验可得,测量系统水平直线度误差信号、竖直直线度误差信号、偏摆角误差信号和俯仰角误差信号的稳定性由光束漂移抑制前的6.9μm、6.7μm、5.4arcsec和4.6arcsec提高到光束漂移抑制后的5.5μm、2.5μm、1.3arcsec和1.7arcsec;直线度误差测量精度优于1.9μm,角度误差测量精度优于1.6arcsec。

摘要： 带间级联激光器有源区内部的物理机制复杂,尚未得到充分研究。优化了电子注入区结构,通过减小InAs/AlSb啁啾超晶格中InAs量子阱的厚度促进电子向光增益区的注入,在较低的电子注入区掺杂浓度下满足了光增益区电子数和空穴数基本相等的注入平衡条件,降低了有源区中自由载流子吸收和杂质散射造成的光损耗。采用该有源区结构的带间级联激光器实现了较好的室温激射性能,腔长4 mm、脊宽20μm且腔面未镀膜器件的阈值电流为200 mA,单腔面出光功率为55 mW。通过分析2~5 mm不同腔长器件的电压-电流-光功率性能,得到器件的波导损耗仅为3 cm^(-1),有源区载流子寿命为0.7 ns。

摘要： 基于半导体激光器的用电需求,针对传统BUCK恒流源技术和储能电容线性放电输出技术的不足,提出了一种新的大功率高重频脉冲激光电源实现方案。通过对相关电路及结构进行的电性能及热仿真分析以及两台工程样机与激光器负载的对接实验,表明所研究的脉冲激光电源具有高重频、大功率、高动态响应、高同步精度等特点,输出的脉冲电流宽度、重复频率、电流大小均可调,最大脉冲宽度为500μs,最高重复频率为500 Hz,输出电压为260~280 V,单路满载输出最大电流为390 A,上升沿时间小于45μs,上升沿同步时间小于5μs,下降沿时间小于25μs,下降沿同步时间小于2.5μs,对研究大功率半导体激光器的驱动电源具有重要的实用意义。

摘要： 外腔调谐半导体激光器是一种重要的可调谐单模激光源,特别是在调谐范围上相对其他集成光栅式的单模激光器具有很大优势.从原理上讲,外腔光栅对频率的选择范围可以很大,因此,外腔可调谐激光器可以利用激光器有源区增益谱中的大部分有效频段.本文报道在外腔调谐半导体激光器研究上的最新进展.该结构通过调节外腔中激光束的相位来实现无跳模调谐，理论分析和实验数据完全吻合，通过移动光栅实现激光束相位的变化进而导致激射波长的变化，位移与激射波长变化成线性关系。另外，还设计了一套利用非平衡迈克尔逊干涉仪对无跳模调谐激光器的快速检测系统，该系统将波长的变化转换为光强的变化，对波长具有很高的敏感性。其可以快速直观地检测出激光器在调谐过程中是否有跳模现象，显示了可调谐激光器波长连续变化时的干涉仪的输出波形，显示了波长发生不连续变化时的干涉仪输出波形。

摘要： 针对激光传能技术的光电转换系统,采用40W的975nm光纤耦合半导体激光器作为激光源,多晶硅材料作为光电池接收,测试了不同激光功率下的光电转换效率,通过调整调整光电池阵列接收端与激光光纤输出端的距离为0.4m和0.8m,测试了其光电转换效率变化.研究表明,随着激光功率增加,光电转换效率在一定范围波动,得到最大光电转换效率为9.98％.研究还表明,光电池板温度是影响多晶硅电池光电转换效率的重要因素,电池板的温控管理是提高光电转换效率的方式.多晶硅材料光电池在激光传能的应用,对激光传能技术推广具有一定价值.

摘要： 为了满足长距离高精度光纤时间频率传递的要求,本文设计出了一套对高稳定性半导体激光器(Laser Diode,LD)进行精密温度控制的高精度系统.本系统以C8051F350混合信号微控器为核心处理器,所控激光器采用直接调制型数字式蝶形激光器FLD5F15CX,内部温度控制模块采用程控调节的PID温度控制算法;外部控温部分由热敏电阻、半导体制冷器(Thermo Electric Cooler,TEC)以及特殊设计的导热结构搭建而成的两路负反馈温度调节模块构成,并采用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)模拟控制方式对输出电流进行控制,创新性的使用平均值滤波的方法处理两路采样反馈电路的反馈值,内外结合控制激光器的温度和输出光功率的稳定度.通过实验仿真和建立数学模型对PID参数进行优化,实现了对激光器更精确的温度控制,完成了精密控温系统的搭建,温度控制精度可达1mk以内.所设计的温度控制系统控制精度高,具有很高的实时性,满足激光波长自动跟踪系统设计要求,可克制双向传输延时的不对称性,进一步提高光纤时间传递的准确度和稳定度.

摘要： 锑化物带间级联激光器于1997年首次由杨瑞青教授提出,是由导带和价带之间的跃迁来实现电子和空穴的辐射复合,每个有源区通过类似量子级联结构串联方式连接,结合了传统半导体激光器带间跃迁和量子级联激光器串联连接的优势,如量子效率高、载流子注入均匀、阈值电流密度和功耗低等优点.另外有源区为Ⅱ型能带结构,易通过改变InAs和InGaSb层的厚度及InGaSb中的In组分进行调节波长.其激射波长处于红外波段，因此无论是在军事领域还是民用领域都具有广泛的应用。通过利用分子束外延（MBE）生长技术，在InAs衬底上成功研制出锑化物二类带间级联激光器。器件从78K到169K实现连续激射，脉冲激射最高温度达到249K；在该温度下，对应的激射波长为4.27微米，阈值电流密度小于70A/cm2；当温度升至169K时，对应的激射波长红移至4.63微米，阈值电流密度约为306A/cm2。

摘要： 目前半导体激光器功率转换效率低下,通过改变波导层限制层铝组分以及波导层厚度等方面的外延结构,可以降低串联电阻和工作电压,从而提高激光功率转换效率,为此使用固态源Gen-ⅡMBE系统,进行(AlGaIn）(AsSb）压应变单量子阱结构的激光器结构的稳定生长,通过改变波导层及限制层铝组分,结合标准的宽脊条半导体激光器制备工艺.

摘要： 针对某半导体激光器发射的多阶模高斯激光束,基于CCD相机实测多组不同大小激光光斑的光亮度分布,使用高斯分布函数形式拟合,并利用激光的发散特性,推导并验证了该激光器发射光束内的功率密度场解析模型.将该功率密度模型嵌入到有限元软件ABAQUS中进行金属板料激光扫描过程温度场仿真,并与实验测量结果进行了对比.结果表明,有限元计算的温度场误差在7％以内,证明了所建立的功率密度场解析模型准确度较高,为该激光器热扫描应用研究建立了基础.

摘要： 光纤耦合激光照明系统集成了高功率半导体激光器,光纤耦合和高分辨率CCD三个关键技术.现有的高效激光综合转塔融合了光纤耦合激光照明系统.在恶劣天气条件下,此系统的高功率、发散光束可以用来照亮场景提高性能,记录船、飞机或汽车的注册表和增强现有夜视设备的作用.本文描述了光纤耦合激光照明系统的关键技术、性能和应用.

摘要： 采用MBE生长InGaAsSb应变量子阱,AlGaAsSb作为波导层和限制层,Al组分分别为0.4、0.9.采用双光束全息曝光法制备折射率导引侧向耦合分布反馈激光器,优化了条形波导的形状完成了二阶光栅的制备.激光器室温单纵模连续工作,单面输出功率8mW(未镀腔面膜）,边模抑制比23dB,斜率效率93mW/A,激射波长随温度的漂移系数0.05nm/mA.

摘要： 采用MBE生长InGaAsSb应变量子阱,AlGaAsSb作为波导层和限制层,Al组分分别为0.4、0.9.采用双光束全息曝光法制备折射率导引侧向耦合分布反馈激光器,优化了条形波导的形状完成了二阶光栅的制备.激光器室温单纵模连续工作,单面输出功率8mW(未镀腔面膜）,边模抑制比23dB,斜率效率93mW/A,激射波长随温度的漂移系数0.05nm/mA.

摘要： 采用MBE生长InGaAsSb应变量子阱,AlGaAsSb作为波导层和限制层,Al组分分别为0.4、0.9.采用双光束全息曝光法制备折射率导引侧向耦合分布反馈激光器,优化了条形波导的形状完成了二阶光栅的制备.激光器室温单纵模连续工作,单面输出功率8mW(未镀腔面膜）,边模抑制比23dB,斜率效率93mW/A,激射波长随温度的漂移系数0.05nm/mA.

摘要： 本发明提供一种半导体激光器装置、半导体激光器模块及焊接用激光器光源系统。半导体激光器装置(100)具备第1导电侧的第1半导体层(13)、第1导电侧的第2半导体层(14)、活性层(15)、与第1导电侧不同的第2导电侧的第3半导体层(16)和第2导电侧的第4半导体层(17)，在将第2半导体层(14)以及第3半导体层(16)的带隙能量的最大值分别设为Eg2以及Eg3时，满足Eg2＜Eg3的关系式，第3半导体层(16)具有带隙能量朝向第4半导体层(17)单调减少的第1区域层，在将第2半导体层(14)的杂质浓度设为N2，将第3半导体层(16)的杂质浓度设为N3时，满足N2＞N3的关系式。

摘要： 半导体激光器阵列具备在互不相同的振荡波长下进行单一模式振荡的多个半导体激光器，各所述半导体激光器具备：包含具有交替层叠的多个阱层和势垒层的多量子阱结构的活性层；和从厚度方向夹着该活性层而形成、带隙能大于该活性层的所述势垒层的带隙能的n侧分离限制异质结构层以及p侧分离限制异质结构层，在所述活性层掺杂n型杂质。由此提供能在宽带中输出高强度的激光的半导体激光器阵列。

摘要： 本发明提供集成有监视光输出的光电二极管部的半导体激光器。半导体激光器(100)具备：DFB部，其层叠有背面侧第一包覆层(3)、第一衍射光栅层(9)、由第一MQW结构构成并发出激光的发光层(1)、表面侧第一包覆层(6)、以及第一接触层(12)；DBR部，其层叠有电阻率比背面侧第一包覆层(3)高的背面侧第二包覆层(4)、将激光的一部分向DFB部反射的第二衍射光栅层(10)、对激光的剩余部分进行导波并且由有效带隙能量比第一MQW结构小的第二MQW结构构成的第一芯层(2a)、以及电阻率比表面侧第一包覆层(6)高的表面侧第二包覆层(7)；以及PD部，其层叠有背面侧第三包覆层(5)、对第一芯层(2a)所导波的激光的剩余部分进行吸收的由第二MQW结构构成的第二芯层(2b)、表面侧第三包覆层(8)以及第二接触层(14)。

摘要： 本发明提供半导体激光器模块、半导体激光器光源和半导体激光器系统。半导体激光器模块(1)具备射出激光(L)的半导体激光器(21)、以及与半导体激光器(21)光学耦合并将激光(L)进行导波而射出的光纤(3)，光纤(3)具有一个端面(4a)与半导体激光器(21)光学耦合的第一光纤(4)，以及一个端面(5a)熔接于第一光纤(4)的另一个端面(4b)并从另一个端面(5b)射出激光(L)的第二光纤(5)，第二光纤(5)包含弯曲部(7)，芯的截面积比第一光纤(4)的芯的截面积大且数值孔径(NA

摘要： 根据实施方式，半导体激光器(10)包括具有用于产生辐射的有源区(115)的半导体层装置(112)。半导体激光器(10)还具有第一谐振镜(125)、第二谐振镜(130)和设置在第一谐振镜(125)与第二谐振镜(130)之间的光学谐振器(131)，所述光学谐振器在平行于半导体层装置(112)的主表面(111)的方向上延伸。第一谐振镜的反射率R1是波长相关的，使得R1或R1和第二谐振镜的反射率R2的乘积R在从激光器的目标波长λ0到λ0+Δλ的波长范围内从值R0下降，其中Δλ根据发射波长的温度相关的移动来选择。

摘要： 本发明提供一种半导体激光器装置、半导体激光器模块及焊接用激光器光源系统。半导体激光器装置(100)具备第1导电侧的第1半导体层(13)、第1导电侧的第2半导体层(14)、活性层(15)、与第1导电侧不同的第2导电侧的第3半导体层(16)和第2导电侧的第4半导体层(17)，在将第2半导体层(14)以及第3半导体层(16)的带隙能量的最大值分别设为Eg2以及Eg3时，满足Eg2＜Eg3的关系式，第3半导体层(16)具有带隙能量朝向第4半导体层(17)单调减少的第1区域层，在将第2半导体层(14)的杂质浓度设为N2，将第3半导体层(16)的杂质浓度设为N3时，满足N2＞N3的关系式。

摘要： 本发明涉及一种半导体激光器(10)，其包括具有用于产生辐射的有源区(115)的半导体层装置(112)，并且包括第一谐振器镜(144)、第二谐振器镜(146)和设置在第一谐振器镜(144)与第二谐振器镜(146)之间的谐振器(131)，所述谐振器(131)朝着平行于半导体层装置(112)的主表面(111)的方向延伸。半导体激光器(10)还包括设置在半导体层装置(112)与第一谐振器镜(144)之间的第一波长选择吸收元件(140)。

摘要： 本申请公开了一种激光模块、半导体激光器阵列封装组件及半导体激光器，其中，该激光模块包括：基板；正极导体层和负极导体层，间隔设置于基板上；激光芯片，设置于正极导体层上；金线，金线的一端连接于激光芯片，其另一端连接于负极导体层。通过上述方式，本申请中的激光模块结构简单易装配，易于批量生产测试，也方便于后续对多个激光模块进行高功率阵列封装排列，从而能够批量化生产高功率密度、高可靠性的半导体激光器。

摘要： 本实用新型属于半导体激光器技术领域，公开了一种太阳能板驱动半导体激光器的直流稳压电源、激光器、半导体激光器，所述太阳能板驱动半导体激光器的直流稳压电源包括：单晶硅太阳能电池板，用于产生电能；充电控制器，用于保护蓄电池不被过充电、过放电、短路损坏；蓄电池，用于储存和释放单晶硅太阳能电池板产生的电能；DC‑DC稳压电路，用于将单晶硅太阳能电池板产生的不稳定直流电能转换为半导体激光器的稳定直流电能。本实用新型的太阳能电池板驱动的半导体激光直流稳压电源，克服了现有激光器在供电系统上单一依赖于交流电的限制，可以将激光器的应用扩展到太空及无市电的野外地区，保证了激光器在各种极端情况下的运转。

摘要： 本实用新型涉及一种面发射激光芯片的半导体激光器及其半导体激光器耦合装置。半导体激光器包括若干片面发射激光芯片、半导体激光器耦合装置及散热座，面发射激光芯片封焊于散热座的一端且由散热座整体散热；光纤固定于散热器另一端，半导体激光器耦合装置安装于散热座上沿面发射激光芯片与光纤之间的光程设置，将面发射激光芯片的发射光转换为沿水平光轴发射并耦合至光纤，由光纤向外传输。