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用于纳秒级窄脉冲工作的大功率半导体激光器模块 被引量：16
1
作者 陈彦超 赵柏秦 李伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期695-700,共6页
介绍了一种将脉冲半导体激光器发射系统中的脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿产生的电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,导致能... 介绍了一种将脉冲半导体激光器发射系统中的脉冲整形电路、驱动电路、激光器保护电路、激光器集成封装成一个激光器模块的方式。当激光器工作于纳秒级窄脉冲状态下时,激光器封装引腿产生的电抗会使得耦合进激光器的脉冲波形劣化,导致能量损失。为得到上升时间短,波形半宽窄,峰值功率大的光输出,改进了激光器管芯的结构并采用混合光电子集成的方式将驱动电路和激光器管芯封装在一个模块内,使得窄脉冲电信号高效地耦合进半导体管芯。分析验证表明,改进后的激光器模块的各项输出参数均得到改善。同等条件下,改进后的模块在光脉冲宽度为4.5 ns时,峰值功率比单独封装激光器提高6倍多。测试了激光器模块U-P曲线,得到了脉冲宽度7 ns左右,峰值光功率176 W的光脉冲输出。 展开更多
关键词 高峰值功率 半导体激光器阵列 窄脉冲 激光器模块
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准连续大功率半导体激光器电源 被引量：12
2
作者 姜晓华 陈瑜 《长春光学精密机械学院学报》 2001年第3期1-4,共4页
分析了大功率半导体激光器的工作原理，论证了电源主要环节的方案。其中，主从 ＣＰＵ结构的控制单元具有很高的控制精度。
关键词 大功率 半导体激光器 电源
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高功率半导体激光器技术发展与研究 被引量：13
3
作者 刘国军 薄报学 +2 位作者 曲轶 辛德胜 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期272-274,共3页
高功率半导体激光器及阵列具有可用激光波长丰富、电光转换效率高、调制特性好等许多优点,特别是作为固体激光器和光纤激光器的高效率泵浦源而获得的全固态紧凑型激光器,持续受到极大的关注,得到快速发展。近年来在高功率阵列半导体激... 高功率半导体激光器及阵列具有可用激光波长丰富、电光转换效率高、调制特性好等许多优点,特别是作为固体激光器和光纤激光器的高效率泵浦源而获得的全固态紧凑型激光器,持续受到极大的关注,得到快速发展。近年来在高功率阵列半导体激光器模块化技术、超高效率、高效冷却技术、半导体激光器及阵列的光束质量优化、高效电源驱动技术等方面都取得了长足的进步,促进了其广泛应用。将结合高功率半导体激光国家重点实验室的研究工作,概述近年来国内外半导体激光器技术的研究进展状况和发展趋势。 展开更多
关键词 高功率 半导体激光器 阵列 效率
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高功率半导体激光泵浦源研究进展 被引量：13
4
作者 马骁宇 张娜玲 +2 位作者 仲莉 刘素平 井红旗 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期114-123,共10页
高功率半导体激光器是固体激光器和光纤激光器的主要泵浦源。激光泵浦源性能的大幅提升直接促进了固体激光器、光纤激光器等激光器的发展。主要介绍了8xx nm和9xx nm系列半导体激光泵浦源的最新研究进展,8xx nm单管输出功率已达18.8 W@9... 高功率半导体激光器是固体激光器和光纤激光器的主要泵浦源。激光泵浦源性能的大幅提升直接促进了固体激光器、光纤激光器等激光器的发展。主要介绍了8xx nm和9xx nm系列半导体激光泵浦源的最新研究进展,8xx nm单管输出功率已达18.8 W@95μm,巴条输出功率已达1.8 kW(QCW),9xx nm单管输出功率已达35 W@100μm,巴条输出功率已达1.98 kW(QCW)。谱宽<1 nm的窄谱宽半导体激光器输出功率可达14 W。展望了未来半导体激光器泵浦源的发展趋势。 展开更多
关键词 高功率 半导体激光器 光纤激光器 巴条 激光泵浦源
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百瓦级半导体激光器模块的风冷散热系统分析 被引量：13
5
作者 张志军 刘云 +4 位作者 付喜宏 张金龙 单肖楠 朱洪波 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期187-191,共5页
对百瓦级半导体激光器风冷散热系统进行分析,利用ANSYS有限元分析软件对高功率半导体激光模块器件的温度场分布进行了模拟和优化设计。为百瓦级大功率半导体激光模块风冷系统工艺方案的选择提供了依据,并据此进行了实验验证。
关键词 高功率半导体激光器 热特性 ANSYS 温度分布
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大功率半导体激光束非球面准直系统的优化设计 被引量：8
6
作者 杨华军 胡渝 谢康 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1607-1611,共5页
为实现空间激光束的远距离传输,利用矢量折射定理研究了大功率半导体激光器发散光束经非球面、非轴对称准直系统的光传输特性。对空间光线传输得出了矩阵传递公式,并针对大功率线源半导体激光器的发散光束进行了高精度的准直优化设计。... 为实现空间激光束的远距离传输,利用矢量折射定理研究了大功率半导体激光器发散光束经非球面、非轴对称准直系统的光传输特性。对空间光线传输得出了矩阵传递公式,并针对大功率线源半导体激光器的发散光束进行了高精度的准直优化设计。为实现对激光束的进一步准直,利用光学设计软件CODE-V设计了卡塞格伦光学天线。利用两点法对发散角进行了实验测试,结果表明优化设计的准直系统发散角为1.924 mrad,经光学天线进一步准直后的发散角为96.2μrad。本空间光线追迹方法对复杂光学系统的精确计算具有一定参考意义,所设计的大功率线源激光束准直系统能广泛应用于远距离激光通信系统中。 展开更多
关键词 激光器 准直系统 光学天线 大功率半导体激光器 高精度 优化设计
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高功率半导体激光器在金属材料加工中的应用 被引量：11
7
作者 李学敏 苏国强 +1 位作者 翟光美 刘青明 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期140-143,共4页
高功率半导体激光器及其阵列具有体积小、质量轻、能耗低、光斑易调节、光电转换效率较高的优点,广泛应用于金属材料焊接、金属表面相变硬化和金属材料表面熔覆。利用高功率半导体激光器可以连续性焊接不同型号的合金钢,获得大面积深度... 高功率半导体激光器及其阵列具有体积小、质量轻、能耗低、光斑易调节、光电转换效率较高的优点,广泛应用于金属材料焊接、金属表面相变硬化和金属材料表面熔覆。利用高功率半导体激光器可以连续性焊接不同型号的合金钢,获得大面积深度均匀的相变硬化层,也能够精确控制熔覆层结构及其几何形状。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 焊接 淬火 激光熔覆 材料表面硬化 金属材料加工
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大功率半导体激光器及其在军事上的应用 被引量：2
8
作者 何兴仁 《半导体情报》 1995年第3期26-33,共8页
介绍了相关大功率激光二极管的开发进展与趋向，并介绍了它在军事系统的应用情况。
关键词 大功率 半导体激光器 军事 应用
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808nm千瓦级高效大功率半导体激光光源 被引量：10
9
作者 单肖楠 刘云 曹军胜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期452-456,共5页
提出了一种新型光束整形技术,该技术通过平行平板玻璃堆实现光束的分割、平移、重排,从而改善半导体激光的光束质量。该试验采用自主设计的中心波长为808 nm,连续输出功率为60 W/bar,填充因子为30%,具有19个发光点,每个发光点尺寸为1μm... 提出了一种新型光束整形技术,该技术通过平行平板玻璃堆实现光束的分割、平移、重排,从而改善半导体激光的光束质量。该试验采用自主设计的中心波长为808 nm,连续输出功率为60 W/bar,填充因子为30%,具有19个发光点,每个发光点尺寸为1μm×135μm的20层半导体激光叠阵,通过望远镜系统对慢轴方向进行扩束后用一个聚焦镜同时对快慢轴聚焦,最终在焦平面上得到了1 kW输出,且聚焦光斑达到1 mm×1 mm,耦合效率达到90%,基本满足激光熔覆和激光焊接的要求。 展开更多
关键词 高功率激光器 半导体激光器 光束整形
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大功率半导体激光器热沉技术的研究现状 被引量：7
10
作者 范嗣强 《激光杂志》 北大核心 2018年第2期14-19,共6页
基于大功率半导体激光器（LD）高输出功率、高热流密度的特性,按照散热能力大小的分类,系统的介绍了传导冷却热沉、高速液冷冷却热沉、相变制冷微蒸发腔热沉的原理、结构、制作工艺;以及三类热沉相应的封装技术与目前发展现状。
关键词 微蒸发腔 高功率半导体激光器 热沉
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对915nm InGaAsP/GaAsP初次外延片量子阱混杂的研究 被引量：6
11
作者 何天将 井红旗 +2 位作者 朱凌妮 刘素平 马骁宇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期192-198,共7页
高输出功率和长期可靠性是高功率半导体激光器得以广泛应用的前提,但高功率密度下腔面退化导致的光学灾变损伤(COD)制约了激光器的最大输出功率和可靠性。为了提高915 nm InGaAsP/GaAsP半导体激光器的COD阈值,利用金属有机物化学气相沉... 高输出功率和长期可靠性是高功率半导体激光器得以广泛应用的前提,但高功率密度下腔面退化导致的光学灾变损伤(COD)制约了激光器的最大输出功率和可靠性。为了提高915 nm InGaAsP/GaAsP半导体激光器的COD阈值,利用金属有机物化学气相沉积设备来外延生长初次样片。探讨了量子阱混杂对初次外延片发光的影响。此外,使用光致发光谱测量了波峰蓝移量和发光强度。实验结果表明,在退火温度为890℃、退火时间为10 min条件下,波峰蓝移量达到了62.5 nm。对初次外延片进行量子阱混杂可得到较大的波峰蓝移量,且在退火温度为800~890℃、退火时间为10 min的条件下峰值强度均保持在原样片峰值强度的75%以上。 展开更多
关键词 激光器 高功率半导体激光器 快速热退火 量子阱混杂 光学灾变损伤 非吸收窗口
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半导体激光器输出功率影响因素的研究进展 被引量：6
12
作者 黄佳瑶 尚林 +5 位作者 马淑芳 张帅 刘青明 侯艳艳 孔庆波 许并社 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期218-224,共7页
大功率半导体激光器是现代激光加工设备、激光再制造设备、激光医疗、激光显示以及国防设备中重要的关键基础元器件和核心组件,在工业和国防等领域有着广泛的应用。提高半导体激光器的输出功率首先需要确定影响功率输出的因素,然后通过... 大功率半导体激光器是现代激光加工设备、激光再制造设备、激光医疗、激光显示以及国防设备中重要的关键基础元器件和核心组件,在工业和国防等领域有着广泛的应用。提高半导体激光器的输出功率首先需要确定影响功率输出的因素,然后通过优化外延材料、芯片结构和制备工艺来解决这些问题。因此,对大功率半导体激光器输出功率影响因素的研究具有重要的意义。基于此,主要对限制GaAs基大功率半导体激光器输出功率的因素进行了综述,总结了近几年GaAs基大功率半导体激光器在腔面灾变、载流子泄漏、双光子吸收以及纵向空间烧孔方面的研究进展,这对进一步提高半导体激光器的输出功率、优化半导体激光器的结构设计、改进外延材料的质量以及提高材料的外延技术具有重要意义。 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 输出功率 腔面灾变 载流子泄漏 双光子吸收 纵向空间烧孔
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传导冷却高功率半导体激光器单巴器件CW工作模式下的热加速寿命试验 被引量：6
13
作者 聂志强 王明培 +2 位作者 孙玉博 李小宁 吴迪 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1136-1145,共10页
可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80... 可靠性是高功率半导体激光器(HLD)的一个重要性能。热加速寿命试验是HLD寿命评价和可靠性分析的重要技术。在本文中,我们在高温测试平台上对铟焊料封装的18个中心波长为808 nm的传导冷却型HLD单巴器件在恒定电流60 A条件下进行55,65,80℃3组热沉温度下的热加速寿命试验。根据器件输出功率在加速寿命测试期间的降低趋势,得到该批HLD器件的寿命分别为1 022,620,298 h,再根据Arrhenius公式得到该器件的激活能为0.565 41 eV,从而外推得到器件在室温下的寿命为5 762 h。可见55℃下器件寿命加速了5倍,而在65℃下寿命加速了8.5倍,80℃下寿命加速17倍。此外,我们还分析了器件热加速寿命试验后的性能。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 热加速寿命测试 可靠性 退化
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基于ANSYS的风冷半导体激光模块的热模拟分析
14
作者 张志军 陈贺 +1 位作者 李芳芳 刘志君 《辽宁科技学院学报》 2024年第4期40-43,共4页
风冷散热是大功率激光广泛应用的一个至关重要的技术问题。随着激光手持焊、激光清洗等应用范围越来越广,激光风冷散热也变得更加困难起来。在文章中,将热管安装在冷却热沉板上,并在散热片上重新安装热管,以便利用热管的传热原理。利用... 风冷散热是大功率激光广泛应用的一个至关重要的技术问题。随着激光手持焊、激光清洗等应用范围越来越广,激光风冷散热也变得更加困难起来。在文章中,将热管安装在冷却热沉板上,并在散热片上重新安装热管,以便利用热管的传热原理。利用风冷散热器模拟热负载,并使用ANSYS有限元分析软件进行仿真模拟,以研究热沉板中嵌入热管后激光模块器件的温度场分布情况。经过频率红移法的实验验证可发现,这种方法在风冷散热系统中能够获得良好的散热效果。通过模拟发现,热管与高功率半导体激光器风冷技术相结合可以克服水冷技术在复杂环境中的局限性,为高功率半导体激光器的散热问题带来新的解决方案。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 热管 ANSYS 温度分布 风冷散热
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808nm连续波2000W半导体激光器垂直叠阵 被引量：6
15
作者 张恩涛 张彦鑫 +7 位作者 熊玲玲 王警卫 康利军 杨凯 吴迪 袁振邦 代华斌 刘兴胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1075-1080,共6页
为了全面提高大功率半导体激光器的性能和功率,采用双面散热技术,优化了大功率半导体激光器垂直叠阵和单bar器件的热管理和热设计,使得808 nm单bar半导体激光器在连续波工作模式下的功率达到100 W;808 nm 20 bar垂直叠阵功率达到2 000 ... 为了全面提高大功率半导体激光器的性能和功率,采用双面散热技术,优化了大功率半导体激光器垂直叠阵和单bar器件的热管理和热设计,使得808 nm单bar半导体激光器在连续波工作模式下的功率达到100 W;808 nm 20 bar垂直叠阵功率达到2 000 W。对微通道液体制冷大功率半导体激光器叠阵和单bar半导体激光器器件的LIV特性、光谱特性、近场光斑、近场非线性效应、远场发散角、快慢轴准直后激光束的指向性做了测试和分析,并在连续波模式下对单bar 808 nm微通道液体制冷半导体激光器做了寿命测试及可靠性评估分析,结果显示器件的工作性能良好。该大功率半导体激光器垂直叠阵未来的应用前景广阔。 展开更多
关键词 高功率半导体激光器 垂直叠阵 微通道液体冷却 连续波
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2μm GaSb基大功率半导体激光器研究进展 被引量：6
16
作者 谢圣文 杨成奥 +8 位作者 黄书山 袁野 邵福会 张一 尚金铭 张宇 徐应强 倪海桥 牛智川 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期14-22,共9页
2μm波段GaSb基大功率激光器在诸多领域具有广阔的应用前景,如气体探测、医疗美容、激光加工等。基于功率提升,综述和讨论了2μm波段GaSb基激光器结构的发展过程,介绍了目前国内外的研究状况,讨论和分析了GaSb基激光器提升功率、效率的... 2μm波段GaSb基大功率激光器在诸多领域具有广阔的应用前景,如气体探测、医疗美容、激光加工等。基于功率提升,综述和讨论了2μm波段GaSb基激光器结构的发展过程,介绍了目前国内外的研究状况,讨论和分析了GaSb基激光器提升功率、效率的主要技术问题。并详细介绍了该领域近年来在传统激光器中引入的两种新结构,分析了其技术优势。指出目前2μm波段GaSb基大功率激光器面临瓶颈,并讨论了其发展趋势。 展开更多
关键词 大功率半导体激光 2μm GaSb基
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用于大功率半导体激光器封装的Au-Sn合金焊料的制备和特性研究 被引量：6
17
作者 黄波 陈金强 +4 位作者 杨凯 孙亮 宋国才 高欣 薄报学 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2007年第3期1-4,共4页
介绍了具有极好热特性、电特性和机械特性以及相对低的熔化温度的Au(80wt.%-Sn(20wt.%)共熔合金焊料的制备方法和过程,研究了用于焊接大功率半导体激光器的Au-Sn合金的特性,并探讨了获得可靠焊接应注意的问题。
关键词 Au-Sn合金焊料 大功率半导体激光器 共熔合金 焊接
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大功率半导体激光器有源区温度影响因素分析 被引量：6
18
作者 杨宏宇 刘林 +3 位作者 舒世立 乔岩欣 邵勇 石凤健 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第2期143-147,共5页
为了提高大功率半导体激光器模块散热性能,文中数值模拟研究了激光器模块的温度场,分析了焊料导热系数及其厚度、热沉导热系数和半导体制冷器冷面温度对芯片有源区温度及模块散热性能的影响规律.结果表明:焊料厚度在2~24μm范围内,无高... 为了提高大功率半导体激光器模块散热性能,文中数值模拟研究了激光器模块的温度场,分析了焊料导热系数及其厚度、热沉导热系数和半导体制冷器冷面温度对芯片有源区温度及模块散热性能的影响规律.结果表明:焊料厚度在2~24μm范围内,无高阻层形成,模块散热性能稳定,而当焊料厚度大于24μm后,有源区温度迅速升高;随着热沉导热系数的增加,有源区温度呈指数形式下降,且当其导热系数小于1200 W/m·K时,温度降低更显著;半导体制冷器冷面温度与有源区温度呈比例系数为1的线性关系. 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 温度分布 焊料 热沉 半导体制冷器
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高占空比大功率激光器阵列 被引量：3
19
作者 谢红云 安振峰 +2 位作者 陈国鹰 杨红伟 赵润 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期22-24,共3页
设计并研制了 1cm长折射率渐变分别限制单量子阱 (GRIN SCH SQW)单条激光器阵列。占空比为 2 0 % ,在70A工作电流下 ,输出功率达到 6 1.8W ,阈值电流密度为 2 2 0A/cm2 ,斜率效率为 1 1W/A ,激射波长为 80 8 2nm。
关键词 激光技术 高占空比 大功率 半导体激光器 大功率激光器
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半导体激光器焊接的热分析 被引量：5
20
作者 王辉 王德宏 《微纳电子技术》 CAS 2008年第7期428-431,共4页
为了解决大功率半导体激光器的散热问题,利用有限元软件ANSYS,采用稳态热模拟方法,分析了半导体激光器内部的温度分布情况,对比分析了In、SnPb、AuSn几种不同焊料烧结激光器管芯对激光器热阻的影响。由模拟结果可见,焊料的厚度和热导率... 为了解决大功率半导体激光器的散热问题,利用有限元软件ANSYS,采用稳态热模拟方法,分析了半导体激光器内部的温度分布情况,对比分析了In、SnPb、AuSn几种不同焊料烧结激光器管芯对激光器热阻的影响。由模拟结果可见,焊料的厚度和热导率对激光器热阻影响很大,在保证浸润性和可靠性的前提下,应尽量减薄焊料厚度。另外,采用高导热率的热沉材料和减薄热沉厚度可有效降低激光器热阻。在这几种焊接方法中,采用In焊料Cu热沉焊接的激光器总热阻最小,是减小激光器热阻的最佳选择。通过光谱法测出了激光器热阻,验证了模拟结果,为优化激光器的封装设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 大功率半导体激光器 焊料 热模拟 热阻 光谱法
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