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潍坊市成功研发出民用半导体激光器件

大功率半导体激光器件最新发展现状分析
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激光器件千千万万,持续关注中……

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发布时间:2011/3/16 15:16:00

2011年1月21日消息,昨日潍坊新闻报道“自豪地说,民用半导体激光器件我们已摆脱长期依赖进口的局面。现在,我们已经发明成功,工艺性能稳定,产品投入规模生产阶段。”1月10日,记者在山东浪潮华光公司采访,听着技术专家高兴地介绍着,看到那长长的流水线正“收获成熟的芯片”。如今,我们的企业真正拥有了世界顶尖的核心技术,产品价格大幅度下降,让“等面值人民币”买到“等面值美元”的产品不再是梦想。

  民用激光显示技术能够完美地再现自然色彩,是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的第四代显示技术。目前,国际上激光显示技术已发展到产业化前期阶段,未来3至5年,将是全球激光显示技术产业化发展的关键时期。为加快推进光电技术研究,打破关键技术的“封锁”,我国把“新一代激光显示技术工程化开发”列为863计划重点项目,其中的“高可靠性、低成本半导体激光器材料与器件工程化开发”课题让山东浪潮华光光电子有限公司所承担。

  浪潮华光是国内唯一一家拥有从激光器材料生长到器件制作的完整生产线的高新技术企业,自1999年建厂以来,其半导体激光二极管及大功率激光器的产销量持续稳居国内第一。为推进课题进展,浪潮华光组建精英团队,加速科研攻关。公司成立了由总经理、国务院特殊津贴专家郑铁民研究员担任组长的项目小组,调动公司所有资源,完善了科研团队建设,从半导体激光器的材料生长、管芯工艺制作、器件封装等整个制造工艺链均配备了专业人才。组建了以J类徐现刚教授为学术带头人的研发团队,有研究员、高级工程师和博士、硕士等80余人。强大的科研团队借助公司已有的省级半导体激光器技术实验室、山东省半导体发光材料与器件工程实验室等科研平台,开展了技术攻关。

  期间,在徐现刚教授的引领下,技术总监夏伟博士组织浪潮华光的精英团队成员,集思广益,刻苦钻研,成功实现了三大关键技术突破:一是TM偏振808n  >> ... 阅读全文 ... 

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发布时间:2011/3/16 15:10:26

1 引言

 半导体激光器由于具有体积小、重量轻、效率高等众多优点,诞生伊始一直是激光领域的关注焦点,广泛应用于工业、军事、医疗、通信等众多领域。但是由于自身量子阱波导结构的限制,半导体激光器的输出光束质量与固体激光器、CO2激光器等传统激光器相比较差,阻碍了其应用领域的拓展。近年来,随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的飞速发展,特别是在直接半导体激光工业加工应用以及大功率光纤激光器抽运需求的推动下,具有大功率、高光束质量的半导体激光器飞速发展,为获得高质量、高性能的直接半导体激光加工设备以及高性能大功率光纤激光抽运源提供了光源基础。

  2 大功率半导体激光器件最新进展

 作为半导体激光系统集成的基本单元,不同结构与种类的半导体激光器件的性能提升直接推动了半导体激光器系统的发展,其中最为主要的是半导体激光器件输出光束发散角的降低以及输出功率的不断增加。

  2.1 大功率半导体激光器件远场发散角控制

 根据光束质量的定义,以激光光束的光参数乘积(BPP)作为光束质量的衡量指标,激光光束的远场发散角与BPP成正比,因此半导体激光器高功率输出条件下远场发散角控制直接决定器件的光束质量。从整体上看,半导体激光器波导结构导致其远场光束严重不对称。快轴方向可认为是基模输出,光束质量好,但发散角大,快轴发散角的压缩可有效降低快轴准直镜的孔径要求。慢轴方向为多模输出,光束质量差,该方向发散角的减小直接提高器件光束质量,是高光束半导体激光器研究领域关注的焦点。

 在快轴发散角控制方面,如何兼顾快轴发散角和电光效率的问题一直是该领域研究热点,尽管多家研究机构相续获得快轴发散角仅为3o,甚至1o的器件,但是基于功率、光电效率及制备成本考虑,短期内难以推广实用。201  >> ... 阅读全文 ... 

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