论文部分内容阅读
大功率半导体激光器以它的功率高、寿命长、稳定性好,供电简单等优点,一出现就受到广泛的关注。它在激光测距、激光雷达、激光制导、激光引信、激光夜视等军用领域和激光医疗、激光打印、激光加工等民用领域有较大的应用前景。波长为808 nm的大功率半导体激光器由于其发射光谱与Nd:YAG等固体激光介质吸收峰值对应,主要用作固体激光器泵源,取代氙灯泵浦。半导体激光器泵浦固体激光器具有体积小、电磁兼容性好的特点,可广泛应用于机动武器测距。目前两种材料主要被应用于808 nm大功率半导体激光器有源层: AlGaInAs(有铝激光器)和InGaAsP(无铝激光器)。
论文鉴于有铝材料和无铝材料在大功率半导体激光器上的应用结果系统地对这两种大功率半导体激光器的性能进行分析和研究,从根本上解释材料特性对激光器性能的影响,为进一步提高大功率半导体激光器的性能提供参考。
论文主要内容如下:
1 首先采用MOCVD 技术制作了InGaAsP/GaAs 无Al和AlGaInAs/AlGaAs/GaAs大功率激光器单管,发射波长为808nm,功率约为1W;对同一批次生产出来的器件进行筛选初测工作。
2 对筛选过的大功率激光器单管进行PVI测试及特征温度测试,数据处理得到激光器单管的阈值电流、斜率效率、特征温度T0及激光器的内部参数内损耗、内量子效率、透明电流密度和光限制因子。通过实验结果分析有源区有铝和无铝对激光器光电特性及热特性的影响。
3 对上述激光器单管进行电流步进加速老化实验。设计了加速试验过程:加速类型、应力选择、水平数确定、测量参数、样品分组与选择、老化时间、失效判据、测试周期以及最后的数据处理等。假设寿命分布为Weibull 分布,在此假设基础上采用逆幂律加速老化模型对试验数据进行处理,得到激光器的寿命。4 根据加速老化寿命结果及老化后的失效模式对比分析和研究有铝激光器和无铝激光器的工作寿命。