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半导体激光器的概念及基本机构

作者:admin 来源: 日期:2016/9/10 17:40:24

     半导体激光山东彩票器由于具有体积小、重量轻、效率高等显着的优点,白20世纪60年代诞生以来一直是激光技术领城关注的焦点,但由于受自身量子阱波导结构的限制,其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、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术以及激光器叠阵技术等一系列新技术的开发与应用,半导体激光器的输出光束质量和功率水平得到了极大的提高。目前可直接用于工业加工的半导体激光器输出功率已达到10kW,输出功率5kW的半导体激光器的光束质量已超过灯泵固体激光器。由此可以预计,随着半导体激光器关键技术的进一步发展,其工业化水平将得到进一步提高,在工业加工领域将占据重耍的位置。


山东彩票    ①半导体激光器的基本结构。半导体激光器构成的基本材料是N型掺杂GaAs单晶体,高功率半导体激光器的材料是一种层状结构,通常以GaAs为衬底,上面覆盖其他化合物层,如Ⅲ族(A1、 Ga、 In)元素和V族(As、 P)元素的二元、三元或者四元半导体化合物。生长在衬底层的覆盖层厚度很薄,实际仅为1um,覆盖层与衬底层最重要的是要满足相互之间的晶格匹配。化合物的晶格缺陷会造成空穴一电子对的辐射复合。从而降低半导体激光器材料的性能。GaAs衬底材料的表面通常是(100)面取向,晶向偏差和密度梯度对半导体激光器性能也会有很大影响。


   目前应用最多的是GaAs和GaAlAs半导体材料,含Al元素衬底的Ga1-x, A1zAs薄层((x<0.3)的晶格失配值小,且晶格失配容易补偿,但如果Al覆盖层较厚,则会使晶格失配值加大。Gax In1-x P这种半导体激光材料的晶格匹配不及GaAs和GaAlAs半导体材料好.但在x=0.52时可以达到晶格匹配要求。GaInP主要用于红光二极管和630^-700nm波长的二极管。GaInP与GaAlAs相比,由于不含Al元素,GaInP生长更容易,有序化程度高,应用也越来越广泛。


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