В настоящее время применение мощных полупроводниковых лазеров охватывает практически все области высоких технологий, включая военную аэрокосмическую промышленность, промышленное производство, медицину и здравоохранение, включая хранение данных, оптоволоконную связь, лазерный взрыватель, голографические технологии, сканирующую печать, развлекательные представления и т. д. , Причина в том, что у него есть множество преимуществ, таких как низкая цена, сильная интеграция, низкое энергопотребление и высокая эффективность. Мощный полупроводниковый лазер с длиной волны 808 нм представляет собой тип полупроводникового лазера, который появился раньше и изучался более глубоко. Одним из наиболее важных его применений является использование в качестве источника накачки для твердотельных лазеров. Теперь он в основном заменил традиционный источник накачки лампы. Основная причина заключается в высокой эффективности преобразования, которой не может достичь традиционная ламповая накачка. Мощные полупроводниковые лазеры 905 нм безвредны для глаз человека, поэтому они широко используются в лазерной терапии глаз, инфракрасном ночном видении, виртуальной реальности и так далее. Полупроводниковые лазеры, разработанные в этой статье, имеют большую структуру резонатора, которая может не только улучшить порог повреждения катастрофической поверхности резонатора, но и подавить генерацию мод высокого порядка. В квантовой яме 808-нм полупроводникового лазера используются InAlGaAs и GaAsP соответственно, а использование квантовой ямы GaAsP, не содержащей алюминия, полезно для повышения надежности устройства. В 905-нм лазере используется туннельно-каскадная структура с несколькими активными областями, которая может значительно улучшить внутреннюю квантовую эффективность лазера. В этой статье в основном рассматриваются 808-нм и 905-нм мощные полупроводниковые лазеры со следующих аспектов: Во-первых, представлена история развития, статус исследований и области применения полупроводниковых лазеров. Во-вторых, разъясняются принцип работы и меры предосторожности при использовании оборудования для выращивания эпитаксиальных пластин и испытательного оборудования. В этой лаборатории для эпитаксиального роста пластин используется система осаждения из паровой фазы (MOCVD) металлоорганических соединений EMCORE D125 компании Vecco в США. Тестовое оборудование представляет собой систему тестирования спектра оптической флуоресценции PLM-100 компании Philips и электрохимическую модель CV Accent PN44{{40}}0. (ECV) тестовая система. Затем вводится процесс проектирования типичного полупроводникового лазера с напряженной квантовой ямой, включая расчет ширины запрещенной зоны напряженной квантовой ямы, расчет порядка зоны, взаимосвязь между длиной волны генерации, составом материала квантовой ямы и шириной ямы. и т. д. В моделировании используется передаточная матрица на основе гамильтониана Кона-Латтингера. На основе вышеизложенной теории было проведено моделирование активной области полупроводниковых лазеров с длиной волны 808 нм и 905 нм для определения состава материала и ширины квантовых ям. В квантовых ямах полупроводникового лазера 808 нм использовались 10 нм In0,14Al0,11Ga0,75As и 12 нм соответственно. Полупроводниковый лазер GaAs0,84P0,16 с квантовой ямой 905 нм использует 7-нм In0,1Ga0,9As, а активная область имеет двойную структуру квантовой ямы. Барьерный слой и волноводный слой полупроводниковых лазеров с длиной волны 808 нм и 905 нм выполнены из Al0,3Ga0,7As, а ограничивающий слой — из Al0,5Ga0,5As. На этой основе эпитаксиальный рост MOCVD выполняется на структуре активной области, а структура и условия эпитаксии оптимизируются в соответствии с результатами испытаний PL, и, наконец, получается оптимизированная структура активной области. Наконец, на основе активной области с квантовой ямой после оптимизации эпитаксии, за счет увеличения толщины волноводного слоя, ограничивающего слоя, покровного слоя и т. д. и выполнения соответствующего легирования структура эпитаксиально выращивается с помощью эпитаксиальной системы MOCVD, а затем структура подвергается фотолитографии. , коррозия, напыление, напыление, расщепление, нанесение покрытия, спекание, сварка давлением, упаковка и другие последующие процессы, готовая лазерная головка подготавливается. Плюсы и минусы производительности
