1 太原理工大学 电气与动力工程学院，太原 030000
2 武汉光迅科技股份有限公司，武汉 430074
针对激光器长期高温工作时腔面温度急剧升高产生灾变性光学损伤（COD）的问题，文章提出在半导体激光器腔面处加入Al2O3膜和陶瓷隔热共同作用，其可以降低激光器腔面温度，防止COD的产生。文章首先建立了半导体激光器简化模型分析固体传热。然后对550 K高温下无镀膜无隔热结构、有镀膜无隔热结构、无镀膜有隔热结构及镀膜与隔热结构共同作用时激光器模型的腔面温度进行仿真。其中镀膜选用Al2O3，隔热结构选用陶瓷隔热，腔面材料选用GaAs，热沉选用Cu热沉，接触层选用AlGaAa。4组对比实验结果表明，镀膜与隔热结构共同作用时，能将激光器的腔面温度控制在393.15 K以下。550 K高温在激光器腔面处镀膜和隔热结构双重作用下，能够有效防止COD产生，提高激光器的使用寿命。
半导体激光器 灾变性光学损伤 镀膜 隔热结构 semiconductor laser COD coating thermal insulation structure
1 长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
3 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
V型腔可调谐半导体激光器由于具备结构简单紧凑、性能优良等特点, 在光通讯领域有着较大的应用潜力。然而, 由于激光器外延结构热导率相近, 用于波长调谐的热量大部分直接流失, 激光器无法得到较高的调谐效率。本文通过在调谐区域加入隔热结构, 设计了具有高调谐效率的V型腔可调谐激光器。利用由COMSOL Multiphysics建立的V型腔激光器温度模型, 分析了隔热结构的加入对激光器各部分的温度影响。通过Rsoft建立的谐振腔光场分布, 优化半波耦合器参数, 使激光器具有最佳的模式选择性。结果表明, 激光器主边模阈值增益差达到6.07 cm-1, 调谐效率从0.165 nm/mW提升至0.3 nm/mW。同时, 隔热结构的加入不会使激光器其他区域有明显的温升, 器件性能受到的负面影响可以忽略。
半导体激光器 波长可调谐 热效应 隔热结构 semiconductor lasers wavelength tunable thermal effects thermal insulation
