非制冷980 nm半导体激光器封装设计与热特性分析

针对非制冷980 nm半导体激光器组件的封装结构,对采用倒装贴片封装的激光器模块内部芯片外延层、热沉和焊料层进行了优化设计,运用有限元法(FEM)对微型双列直插(mini-DIL)非制冷980 nm半导体激光器在连续波(CW)驱动条件下的热场分布进行了模拟计算.对比了倒装贴片和正装贴片的激光器热特性,并对实际封装的激光器光电性能进行了测试.倒装贴片型非制冷980 nm半导体激光器的输出光谱在0～70℃时中心波长漂移仅为0.2 nm,半峰全宽(FWHM)小于1.6 nm,边模抑制比(SMSR)保持在45 dB以上,最大出纤功率达200 mW.研究结果表明,倒装贴片的非制冷980 nm半导体激光器在热稳定性和光电性能方面都有较大提高,能够满足高性能小型化掺铒光纤放大器对非制冷980 nm半导体激光器的性能要求.     

400mW 980nm泵浦激光器设计

由于当前国内980 nm半导体泵浦激光器设计经验及生产工艺的缺乏，高功率980 nm半导体泵浦激光器核心技术一直无法突破，文章采用国产化解决方案，包括芯片、光栅和耦合光纤等设计与实现，通过应用楔形光纤直接耦合的全金属化封装，选择双光栅结构进行波长锁定，实现了-50～75℃工作温度范围内，输出光功率达400 mW的980 nm半导体泵浦激光器的研制，其波长稳定性可达0.01 nm/℃。并且通过了5 000 h以上、工作电流800 mA和环境温度75℃的带电老炼测试，为满足高可靠性的国产化泵浦激光器奠定了基础。     

980nm半导体激光器可靠性的研究现状分析

本文介绍了提高980nm半导体激光器可靠性的几种方案，并做了综合评述。进一步介绍了离子辅助镀膜技术在提高980nm激光器可靠性方面的应用。     

半导体激光器电噪声与非辐射复合电流的相关性

测量了50余只980 nm InGaAsP/InGaAs/AlGaAs双量子阱高功率半导体激光器的低频电噪声及其V-I特性。结果表明,小注入情况下,980 nm半导体激光器的低频电噪声主要表现为1/f特性,并与器件的表面非辐射复合电流有着良好的对应关系。     

半导体激光器电源与非辐射复合电流的相关性

测量了50余只980nmInGaAsP/InGaAs/AlGa As 双量子阱高功率半导体激光器的低频电噪声及其V－I特性。结果表明,小注入情况下,980nm半导体激光器的低频电噪声主要表现为1/f特性,并与器件的表面非辐射复合电流有着良好的对应关系。     

超宽带ASE光纤光源研究

报道了一种简单结构的超宽带ASE光纤光源，采用两个相同的980nm半导体激光器对同一段掺铒光纤进行抽运，通过选择合适的掺铒光纤长度及调节两个抽运源的抽运功率，获得了带宽大于80nm、输出功率21mW的C L波段的ASE荧光输出。     

一种低成本简化结构的超宽带光纤光源

报道了一种新型的低成本、简化结构的超宽带光纤光源.不同于常规的超宽带光纤光源,该结构只用了一个980 nm半导体激光器作为抽运源.通过调整抽运功率和掺铒光纤长度,得到了80 nm带宽的C L波段的宽带光输出.     

应变InGaAs/GaAs量子阱MOCVD生长优化及其在980 nm半导体激光器中的应用

使用低压MOCVD生长应变InGaAs/GaAs 980 nm量子阱.研究了生长温度、生长速度对量子阱光致发光谱(PL)的影响.并将优化后的量子阱生长条件应用于980 nm半导体激光器的研制中,获得了直流工作下,阈值电流为19 mA,未镀膜斜率效率为0.6 W/A,输出功率在100 mW的器件.     

基于ANSYS的半导体激光器热特性模拟

介绍了ANSYS有限元软件在半导体激光器热特性模拟中的应用,计算了一个单量子阱980nm半导体激光器在脉冲下的瞬态热分布图,结果表明使用AN'Y'软件进行热分析可以做到模型建立便捷,施加载荷直观,求解速度快,图形显示功能强大,可以推广到各类半导体激光器件的热学特性分析中去.     

980nm半导体激光器高反膜的优化设计

通过软件模拟和理论分析,对980BITI半导体激光器高反膜的结构进行了优化设计。选定Ta2O5／SiO2作为980nm半导体激光器的高反膜材料,通过软件TFCalc进行仿真,对3种不同膜系结构的反射率和电场强度进行了对比分析,对镀膜后和未镀膜的器件分别进行测试。仿真结果表明：膜系结构为A12O3（Ta205／SiO2）^7 Ta2O5的高反膜性能良好,镀膜后的阈值电流减小了20mA左右,斜率效率从0．48增加到了0．86。     

利用光束后向散射提高激光跟踪发射精度方法

为提高激光跟踪发射系统激光发射指向精度,提出了一种通过测量发射激光后向散射光尖来修正激光发射指向误差的方法。在介绍系统光机结构及后向散射相关理论的基础上详细论述了光尖探测距离与视差的关系,根据天气情况和长期测量经验获得良好天气、中等天气和较差天气三种天气状况下光尖探测距离,进一步得出三种天气状况下视差修正量。在良好天气状况下,利用预定空间轨迹误差修正方式进行实验验证,对比光束后向散射法与靶板测量法所测得的激光发射指向精度,在预定的空间轨迹上两者测量误差为2.5,实验证明,利用光束后向散射法可以大大提高激光发射的指向精度。     

板条激光器光束质量评价及提高光束质量的方法

针对板条激光器输出光束形态为条形的特点,分析了各种光束质量评价方法对板条激光器输出光束质量评价的适用性,并选出了一种最适合板条激光光束质量的评价方法。高功率板条激光器要输出高光束质量的光束,可以在板条激光器的设计阶段采用相关技术来提高输出光束质量,对输出后有像差的光束可经整形后,采用自适应光学技术来提高光束质量。     

基于高斯光束的飞秒激光光束质量检测技术

为了研究飞秒激光光束质量因子M2基于高斯光束的传播特性和能量密度分布, 在对飞秒激光光束质量因子进行理论研究的基础上, 进行了相应的数据计算, 给出了飞秒激光脉冲照射屏幕表面时所形成的环形光斑宽度的测量方法, 设计了一套由飞秒激光器、透镜、介电材料玻璃屏幕所组成的实验平台; 将该方法与刀口法和CCD法测量值进行了对照, 并用刀口法、CCD法确认了飞秒激光束腰在不同位置时的激光光束质量因子取值范围。结果表明, 光束质量因子M2在x和y方向上的测量值分别为2.04, 1.24。该实验结果与理论分析基本一致, 比刀口法和CCD法结构简单, 所得结论数据可靠、执行方便, 对精密测量有一定的参考价值。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径,并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法,能以较高的精度确定激光光束的束腰位置z0,束腰处的束宽D0及激光光束质量传输因子M2.这是一种可用于连续,重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

激光束波面畸变的全息诊断与补偿

本文报导一种补偿激光波面畸变的新方法。我们以象散光束为例,根据轴向全息图能够给出该光束补偿系统的状态。而且,利用双狭缝滤波和“交叉滤波”技术能够提取出具有位相调制或者是具有振幅起伏的近场波面。从而为在高功率激光系统中应用主动补偿象差技术提供了可能性。     

基于CCD的激光切割焦点位置控制系统的设计与实现

激光焦点位置的检测与控制是激光切割系统中的关键技术之一．在介绍了国内外现有检测方法的基础上，提出一种基于CCD的激光切割焦点位置控制系统．该系统采用激光三角测量法原理，并以CCD成像系统配合数字图像处理技术．实现对激光切割焦点位置的精确测量和控制。     

光固化成形系统激光束光斑的在线检测与位置补偿

针对光固化成形系统中聚焦在扫描面的激光束光斑零点漂移和增益漂移的问题，本文论述了一种检测激光光斑轮廓和位置的方法，并提出对激光束光斑零点漂移和增益漂移误差的补偿方法。     

超连续谱激光光束质量评价及提升方法

针对超连续谱的光束特性,分析了各种光束质量评价方法对超连续谱激光器输出光束质量评价的适用性,并综合各个评价方法的优缺点,找到一种最适合超连续谱光束质量的评价方法。要提高超连续谱激光光束质量,可以从两方面入手：一种是将光束的强度调整成为近高斯分布,另一种方法是补偿光束波前像差。对强度的补偿方法为增益导引效应,对波前像差的补偿方法有相位共轭镜、可变形镜等技术。利用球差校正板对球差进行补偿,也可以提高光束质量。     

LSI failure analysis using focused laser beam heating

Three new applications of a focused laser beam to VLSI interconnect diagnosis have been reported, in which interconnect heating by a laser beam and current change measurement are used. One is a void and Si nodule detection method that monitors current changes caused by resistance changes induced by the laser beam heating, through temperature dependence of resistance. Another is a current measurement method that monitors current changes caused by resistance changes induced by the laser beam heating, through temperature dependence of resistance. The last is a void and other types of anomalies detection method that monitors current changes caused by the laser beam heating through the thermoelectric effect. In this paper, we present new results on these three methods, and discuss the advantages and disadvantages of these methods over other methods.     

飞行光学导光系统中的光学理论和设计

从激光加工的角度出发，以多模激光光束传输和聚焦理论为基础，论述了飞行光学导光系统中光束变换系统的设计方法，光束质量对飞行光学导光系统的设计的影响，提出了飞行光学系统中激光光束在激光加工中的加工范围和有效焦深等新概念。