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980nm高功率垂直腔面发射激光列阵的单元结构优化
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:2011.9.9
  • 页码:2014-2022
  • 分类:TN248.1[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室,吉林长春130033, [2]中国科学院研究生院,北京100039
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(No.90923037,No.20100352);吉林省科技发展计划资助项目(No.20080335);苏州市科技发展计划资助项目(No.SYJG0904);苏州医工所筹建期专项基金资助项目(No.091901L090)
  • 相关项目:垂直腔面发射激光器及其面阵的无损检测技术研究
中文摘要:

为了解决垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵中金丝难以键和和电流注入不均匀的问题,提出了一种非闭合型VCSEL列阵结构。该结构通过腐蚀非闭合环形凹槽形成器件台面,从而简化了工艺步骤,减少了器件的损伤。分别对2×2,3×3,4×4阵列的850 nm 非闭合型顶发射VCSEL器件进行了测试和分析,结果显示其室温连续输出功率分别达到80,140和480 mW;阈值电流分别为0.15,0.25和0.4 A;平行方向和垂直方向上的远场发散角分别为9°和9.6°,13.5°和14.4°,15°和14.4°。在脉宽为50 μs、重复频率为100 Hz 时,最大输出功率分别为90,318和1 279 mW;阈值电流分别为0.2,0.5和0.7 A。分别测试了芯片在封装前后的功率曲线,发现芯片在封装之后的热饱和电流要远远高于封装之前,从而说明良好的封装技术可以提高器件的散热效率,降低器件内部发热对器件性能的影响。

英文摘要:

To improve the wire bonding and homogeneous injecting currents, this paper proposes a Vertical Cavity Surface-emitting Laser (VCSEL) array with a non-closed structure. In this structure, a non-closed groove is etched to form a mesa for simplifying the processing and reducing the damage of devices. The 850 nm VCSEL arrays (including 2×2,3×3 and 4×4 array devices) with the non-closed type top emission structures are tested and analyzed. Results show that the continuous output powers are up to 80, 140 and 480 mW at room temperature, threshold currents are 0.15 , 0.25 and 0.4 A, and the far-field divergence angles in parallel and vertical directions are 9° and 9.6°,13.5°and 14.4°,15° and 14.4°, respectively. In the context of a pulse width of 50 μs and a pulse repetition rate of 100 Hz, the maximum output powers are 90 , 318 and 1 279 mW and the threshold currents are 0.2, 0.5 and 0.7 A, respectively. The power curves of chips are tested before and after packaged. The result shows that the heat saturation current of the chip after packaged is much higher than that of the chip before packaged, which suggests that good packaging can improve the cooling efficiency and reduce the effect of internal heating on the device performance.

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期刊论文 48 会议论文 12 获奖 3
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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699