12 W高功率高可靠性915 nm半导体 激光器设计与制作

本文设计并制作了一种高效率、高可靠性的915 nm半导体激光器.半导体激光器是光纤激光器的关键部件,为了最大限度地提高器件的电光转换效率,在设计上采用双非对称大光腔波导结构,同时对量子阱结构、波导结构、掺杂以及器件结构进行了系统优化.器件模拟表明,在25℃环境温度下,器件的最高电光转换效率达到67％.采用金属有机气相沉积(MOCVD)法进行材料生长,随后制备了发光区域宽度为95μm、腔长为4.8 mm的激光芯片.测试表明,封装后器件的效率以及其它参数指标达到国际先进水平,在室温下阈值电流为1 A,斜率效率为1.18 W/A,最高电光转换效率达66.5％,输出功率12 W时,电光转换效率达到64.3％,测试结果与器件理论模拟高度吻合.经过约6000 h的寿命加速测试,器件功率没有出现衰减,表明制作的高功率915 nm激光芯片具有很高的可靠性.