位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
高功率窄脉冲垂直腔面发射激光器n-DBR反射率的优化
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN248.4[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发光学及应用国家重点实验室,吉林长春130033, [2]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(10974012,60876036,90923037,11074247,61006054,61106047,61176045,51172225和61106068)资助课题
中文摘要:

从理论上研究了n型分布布拉格反射镜(n-DBR)的反射率对器件阈值电流、输出功率以及转换效率的影响,得出了最佳反射率。在此基础上研制了垂直腔面反射激光器(VCSEL)单管和阵列器件,采用波形分析法对VCSEL器件的功率进行了测试。在脉冲宽度60ns,重复频率100Hz条件下,500μm口径单管器件在注入电流为110A时,峰值输出功率达102W,功率密度为52kW/cm2,4×4、5×5阵列器件在100A时,功率分别达到98W和103W。对比了单管器件在连续、准连续和脉冲工作条件下的输出特性和光谱特性,连续和准连续条件下激射波长的红移速率分别为0.92nm/A和0.3nm/A,6A时的内部温升分别为85℃和18℃,而脉冲条件下激射波长的红移速率仅为0.0167nm/A,6A时的温升为1.5℃,远小于连续和准连续的情况,这也是器件在脉冲条件下能得到很高输出功率的主要原因。

英文摘要:

The dependent of threshold current, output power and wall-plug efficiency on the reflectivity of n- distributed Bragg reflector (DBR) is simulated theoretically. The vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) single device and arrays are fabricated and tested using waveform analysis method. The pulse width and repetition rate are 60 ns and 100 Hz, respectively. The peak output power of single device with an aperture of 500 t~m is up to 102 W, corresponding to a power density of 52 kW/cm2 , when the injection current is 110 A. The peak powers of 4 X 4 and 5 )〈 5 arrays are 98 W and 103 W at 100 A. The output power and the spectra of single device are compared at different injection currents under continuous wave (CW), quasi-CW (QCW), and pulsed operation, respectively. It is also concluded that the red shift rate of lasing wavelength is 0.92 nm/A and 0.3 nm/A, the temperature rise is 85 *C and 180 ~C under CW and QCW operation, respectively. While it is only 0.0167 nm/A under pulsed operation, the corresponding temperature rise at 6 A is 1.5 *C, which is far less than that under the other two conditions. That is why the peak power is so high under pulsed operation.

同期刊论文项目
期刊论文 48 会议论文 12 获奖 3
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 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,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849