高功率人眼安全波段垂直腔面发射激光器 |
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作者姓名: | 张星 张建伟 宁永强 王立军 |
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作者单位: | 2. 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 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(62274165,61874119,52172165);;吉林省重点科技攻关项目(20220201066GX); |
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摘 要: | 首次报道了连续输出功率>1 W、脉冲输出功率>10 W的1550 nm波长垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列。对1550 nm VCSEL激光器单个发光单元的热阻特性进行了分析,建立了基于热阻分析及可变产热量的VCSEL阵列热模型,优化了VCSEL发光单元间距,在理论上保证了阵列内部具有均匀的温度分布。制备了发光单元边缘间距为30μm的高密度集成1550 nm波长VCSEL阵列,并对其在连续工作及脉冲电源驱动条件下的输出特性进行了测试分析。当VCSEL阵列的工作温度为15℃时,最高连续输出功率达到1.05 W;即使工作温度增加至65℃,VCSEL的最高连续输出功率仍能达到0.42 W。在脉宽为5μs、重复频率为1 kHz的脉冲条件下,VCSEL在15℃时的最大峰值功率达到10.5 W,此时VCSEL呈现出热饱和现象。当脉冲功率为10.5 W时,阵列远场的光斑仍然呈圆形对称形貌,两个正交方向上的远场发散角分别为26.69°和26.98°。
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关 键 词: | 激光器 1550 nm垂直腔面发射激光器阵列 高功率 人眼安全 激光雷达 |
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