常用半导体激光器

2005/1/7/15:52    半导体激光器具有体积小、效率高、寿命长和可选择波长等优点，有逐步取代其他激光器的趋势。例如，低功率半导体激光器（波长800～900、630、650、670nm，功率3～10mW）已逐步取代了He-Ne激光器（波长633nm）；中功率半导体激光器（波长630～690nm，功率100～500mW或1～5W）也逐步代替染料激光器，用于光动力学疗法，可治疗较深部肿瘤；高功率（>60W）半导体激光器也可替代Nd∶YAG激光器。



    1.分布反馈半导体激光器（DFB-LD）长距离超大容量光纤通信要求巨量信息转换，每秒传输1012比特（bit）要求波长1.55 μm的DFB-LD。



　　美国SDL公司Hoeousu Jeon等研制成与垂直模式扩束器相集成的波长1.55 μm DFB-LD，输出功率80mW，发散角19°×13°。



　　Chen等研制成高功率波长1.55 μm DFB-LD，输出功率108 mW。



　　日本NEC光电研究室Kobayashi等研制出同一芯片上多波长DFB-LD，其光栅系用电子束刻蚀，最小精度为0.001 2 nm。



　　美国SDL公司Mehrdod Ziari等研制的波长1.3μm DFB-LD，其芯片功率为220 mW，耦合功率为110mW。



　　2.高功率无铝半导体激光器，以高功率无铝半导体激光器取代含铝的高功率半导体激光器是一大趋势，也是研究的热点。以GaInP代替GaAlAs作覆盖层的无铝半导体激光器的优点是：有良好的热学、电学传导性；非辐射表面复合速率相对低；非钝化端面不易氧化；退化速度慢，寿命长。



　　美国Wisconsin-Madison大学Wade等研制出的波长0.805μm有源区无铝激光器，芯长1mm，宽100mm，镀膜端面（AR/HR）反射率为10%/90%，在热沉温度10℃时输出6.1mW。



　　日本Furukanwa电子公司Amkawa等研制出具有应变层GaInAsP-MQW的980 nm波长激光器，输出功率100 mW。



　　3.垂直腔面发射激光器（VCSEL）主要适用于高密度光盘的光学头、复印打印机头、光学扫描仪、光学显示设备等以及光学数据网、全息互连并行GHz/s数据网等。VCSEL是半导体激光器中研究最活跃的一部分，其波长为1.06、0.98、0.85、0.78、0.705、0.65μm等。有8×8阵列，3.5μm×3.5μm、9μm×9μm、14μm×14μm的电流窗口。CW输出大于100mW，脉冲输出大于1.5W。除氧化物限制VCSEL与其阵列器件外，还有VCSEL与微透镜集成，VCSEL与CMOS倒装焊等。