留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

915 nm半导体激光器新型腔面钝化工艺

王鑫 朱凌妮 赵懿昊 孔金霞 王翠鸾 熊聪 马骁宇 刘素平

王鑫, 朱凌妮, 赵懿昊, 孔金霞, 王翠鸾, 熊聪, 马骁宇, 刘素平. 915 nm半导体激光器新型腔面钝化工艺[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(1): 105002-0105002(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0105002
引用本文: 王鑫, 朱凌妮, 赵懿昊, 孔金霞, 王翠鸾, 熊聪, 马骁宇, 刘素平. 915 nm半导体激光器新型腔面钝化工艺[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(1): 105002-0105002(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0105002
Wang Xin, Zhu Lingni, Zhao Yihao, Kong Jinxia, Wang Cuiluan, Xiong Cong, Ma Xiaoyu, Liu Suping. 915 nm semiconductor laser new type facet passivation technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(1): 105002-0105002(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0105002
Citation: Wang Xin, Zhu Lingni, Zhao Yihao, Kong Jinxia, Wang Cuiluan, Xiong Cong, Ma Xiaoyu, Liu Suping. 915 nm semiconductor laser new type facet passivation technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(1): 105002-0105002(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0105002

915 nm半导体激光器新型腔面钝化工艺

doi: 10.3788/IRLA201948.0105002
基金项目: 

国家自然科学基金(61306057)

详细信息
    作者简介:

    王鑫(1988-),男,博士生,主要从事高损伤阈值半导体激光器件方面的研究。Email:wangxinhehe123@semi.ac.cn

    通讯作者: 赵懿昊(1982-),男,助理研究员,博士,主要从事大功率半导体激光器件方面的研究。Email:lingxiao431@semi.ac.cn
  • 中图分类号: TN248

915 nm semiconductor laser new type facet passivation technology

  • 摘要: 针对半导体激光器腔面光学灾变损伤的发生机制,设计了一种单管芯半导体激光器腔面真空解理钝化工艺方法。在真空中解理并且直接对半导体激光器腔面蒸镀钝化膜,提出用ZnSe材料作为单管芯半导体激光器真空解理工艺的钝化膜材料,发现利用真空解理钝化工艺方法和ZnSe材料作为钝化膜可以使器件输出功率提高23%。通过电致发光(EL)对半导体激光器腔面损伤机理进行分析。进一步说明对915 nm半导体激光器制备工艺中引入真空解理钝化工艺技术并且选择ZnSe作为钝化膜可以有效保护半导体激光器腔面,提高器件可靠性。
  • [1] Wang Lijun, Peng Hangyu, Zhang Jun, et al. Development of beam combining of high power high brightness diode lasers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4):0401001. (in Chinese)王立军, 彭航宇, 张俊, 等. 高功率高亮度半导体激光器合束进展[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4):0401001.
    [2] Xu Zhengwen, Qu Yi, Wang Yuzhi, et al. Simulation analysis of high power asymmetric 980 nm broad-waveguide diode lasers[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(4):1094-1098. (in Chinese)徐正文, 曲轶, 王钰智, 等. 高功率980 nm非对称宽波导半导体激光器设计[J].红外与激光工程, 2014, 43(4):1094-1098.
    [3] Li Zhi, Yao Shun, Gao Xiangyu, et al. Calculation for the fast axis beam quality of the laser diode stack[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(1):85-90. (in Chinese)李峙, 尧舜, 高祥宇, 等. 半导体激光器堆栈快轴光束质量计算的研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(1):85-90.
    [4] Li Zaijin, Hu Liming, Wang Ye, et al. Fabrication of 808 nm Al-containing semiconductor laser diode high damage threshold facet coating[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(6):1034-1037. (in Chinese)李再金, 胡黎明, 王烨, 等. 808 nm掺铝半导体激光高损伤阈值腔面膜制备[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(6):1034-1037.
    [5] Hai Yina, Zou Yonggang, Tian Kun, et al. Research progress of horizontal cavity surface emitting semiconductor lasers[J].Chinese Optics, 2017, 10(2):195-206. (in Chinese)海一娜, 邹永刚, 田锟, 等. 水平腔面发射半导体激光器研究进展[J]. 中国光学, 2017, 10(2):195-206.
    [6] Liu Youqiang, Cao Yinhua, Li Jing, et al. 5 kW fiber coupling diode laser for laser processing[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(5):1279-1287. (in Chinese)刘友强, 曹银花, 李景, 等. 激光加工用5 kW光纤耦合半导体激光器[J]. 光学精密工程, 2015, 23(5):1279-1287.
    [7] Zhu Hongbo, Hao Mingming, Liu Yun, et al. 808 nm high brightness module of fiber coupled diode laser[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(8):1684-1689. (in Chinese)朱洪波, 郝明明, 刘云, 等. 808 nm高亮度半导体激光器光纤耦合器件[J]. 光学精密工程, 2012, 20(8):1684-1689.
    [8] Wu Hualing, Guo Linhui, Yu Junhong, et al. Design of 500 W-output fiber-coupled diode laser module[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10):1005005. (in Chinese)吴华玲, 郭林辉, 余俊宏, 等. 500 W半导体激光器光纤耦合输出模块设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10):1005005.
    [9] Kong Zhenzhen, Cui Bifeng, Huang Xinzhu, et al. Study on performance improvement of high power semiconductor lasers[J]. Laser Optoelectronics Progress, 2017, 54:071403. (in Chinese)孔真真, 崔碧峰, 黄欣竹, 等. 大功率半导体激光器性能改善的研究[J]. 激光与光电子学进展, 2017, 54:071403.
    [10] He Xin, Cui Bifeng, Liu Menghan. Research on nitrogen passivation for high power semiconductor lasers[J]. Laser Infrared, 2016, 46(7):805-808. (in Chinese)何新, 崔碧峰, 刘梦涵, 等. 大功率半导体激光器腔面氮钝化的研究[J]. 激光与红外, 2016, 46(7):805-808.
    [11] Liu Bin, Liu Yuanyuan, Cui Bifeng. Long-term aging and failure analysis for 980 nm laser diodes[J]. Laser Optoelectronics Progress, 2012, 49:091404. (in Chinese)刘斌, 刘媛媛, 崔碧峰, 等. 980半导体激光器长期老化结果及失效分析[J]. 激光与光电子学进展, 2012, 49:091404.
    [12] Christofer S, Yangting S, Peter B, et al. Nitride facet passivation raises reliability, COMD and enables high temperature operation of InGaAsP, InGaAs and InAlGaAs lasers[C]//SPIE, 2005, 5711:189-200.
    [13] Brennan B, Milojevic M, Hinkle C L, et al. Optimisation of the ammonium sulphide (NH4)2S passivation process on In0.53Ga0.47As[J]. Applied Surface Science, 2011, 257:4082-4090.
    [14] Chand N, Hobson W S, De Jong J F. ZnSe for mirror passiwation of high power GaAs based lasers[J]. Electronics Letter, 1996, 32(17):1595-1596.
    [15] Ziegler M, Tomm W, Elsaesser T. Imaging catastrophic optical mirror damage in high-power diode lasers[J]. Journal of Electronic Materials, 2010, 39(6):709-714.
    [16] Souto J, Pura J L, Torres A. Catastrophic optical damage of high power InGaAs/AlGaAs laser diodes[J]. Microelectronics Reliability, 2016, 64:627-630.
    [17] Gong Xueqin, Feng Shiwei, Yang Hongwei. Degradation analysis of facet coating in GaAs-based high-power laser diodes[J]. IEEE Transactions on Device and Materials Reliability, 2015, 15(3):359-362.
  • [1] 凡正东, 彭航宇, 张俊, 王靖博, 张继业, 王立军.  基于外腔光谱合束的650 nm半导体激光器 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230198-1-20230198-6. doi: 10.3788/IRLA20230198
    [2] 潘建宇, 曹银花, 闫岸如, 关娇阳, 孟娇, 郭照师, 李景, 兰天, 王智勇.  半导体激光器非典型宏通道水冷散热系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210037-1-20210037-8. doi: 10.3788/IRLA20210037
    [3] 吴涛, 庞涛, 汤玉泉, 孙鹏帅, 张志荣, 徐启铭.  半导体激光器驱动电路设计及环路噪声抑制分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20190386-1-20190386-10. doi: 10.3788/IRLA20190386
    [4] 孙玉博, 熊玲玲, 张普, 王明培, 刘兴胜.  半导体激光器光束匀化系统的光学设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1205003-1205003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1205003
    [5] 薛梦凡, 彭冬亮, 荣英佼, 申屠晗, 骆吉安, 陈志坤, 刘智惟.  采用实时功率反馈的半导体激光器幅度调制方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 905002-0905002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0905002
    [6] 孙舒娟, 谭昊, 孟慧成, 郭林辉, 高松信, 武德勇, 许放.  高亮度半导体激光器无输出耦合镜光栅外腔光谱合束 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 306006-0306006(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0306006
    [7] 聂志强, 王明培, 孙玉博, 李小宁, 吴迪.  基于韦布尔分布和对数正态分布的高功率半导体激光器寿命估计和失效分析研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 64-71. doi: 10.3788/IRLA201948.S105003
    [8] 刘翠翠, 王翠鸾, 王鑫, 倪羽茜, 吴霞, 刘素平, 马骁宇.  半导体激光器双波长光纤耦合模块的ZEMAX设计 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 105002-0105002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0105002
    [9] 王立军, 彭航宇, 张俊, 秦莉, 佟存柱.  高功率高亮度半导体激光器合束进展 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 401001-0401001(10). doi: 10.3788/IRLA201746.0401001
    [10] 陈琦鹤, 范杰, 马晓辉, 王海珠, 石琳琳.  用于半导体激光器的高效率复合波导结构 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1106006-1106006(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1106006
    [11] 吴华玲, 郭林辉, 余俊宏, 高松信, 武德勇.  500W级半导体激光器光纤耦合输出模块设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005005-1005005(6). doi: 10.3788/IRLA201756.1005005
    [12] 郝立超, 黄爱波, 赖灿雄, 陈星, 陈辉, 郝明明, 路国光, 黄云, 恩云飞.  盲元作为红外焦平面可靠性分析手段的探讨 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 504004-0504004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0504004
    [13] 夏金宝, 刘兆军, 张飒飒, 邱港.  快速半导体激光器温度控制系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 1991-1995.
    [14] 李峙, 尧舜, 高祥宇, 潘飞, 贾冠男, 王智勇.  半导体激光器堆栈快轴光束质量计算的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 85-90.
    [15] 陈河, 陈胜平, 侯静, 姜宗福.  1.06μm注入锁定增益开关半导体激光器特性分析与功率放大研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2900-2905.
    [16] 李江澜, 石云波, 赵鹏飞, 高文宏, 陈海洋, 杜彬彬.  TEC 的高精度半导体激光器温控设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1745-1749.
    [17] 林平, 刘百玉, 缑永胜, 白永林, 王博, 白晓红, 秦君军, 朱炳利, 杨文正, 朱少岚, 高存孝, 欧阳娴.  基于半导体激光器的脉冲整形技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 103-107.
    [18] 李元栋, 武永福, 胡猛, 孙瑞.  浅析元件参数对外腔半导体激光器输出谱宽影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 94-97.
    [19] 胡黎明, 朱洪波, 王立军.  高亮度半导体激光器泵浦光纤耦合模块 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 361-365.
    [20] 韩顺利, 仵欣, 林强.  半导体激光器稳频技术 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1189-1193.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  644
  • HTML全文浏览量:  139
  • PDF下载量:  125
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-08-11
  • 修回日期:  2018-09-14
  • 刊出日期:  2019-01-25

915 nm半导体激光器新型腔面钝化工艺

doi: 10.3788/IRLA201948.0105002
    作者简介:

    王鑫(1988-),男,博士生,主要从事高损伤阈值半导体激光器件方面的研究。Email:wangxinhehe123@semi.ac.cn

    通讯作者: 赵懿昊(1982-),男,助理研究员,博士,主要从事大功率半导体激光器件方面的研究。Email:lingxiao431@semi.ac.cn
基金项目:

国家自然科学基金(61306057)

  • 中图分类号: TN248

摘要: 针对半导体激光器腔面光学灾变损伤的发生机制,设计了一种单管芯半导体激光器腔面真空解理钝化工艺方法。在真空中解理并且直接对半导体激光器腔面蒸镀钝化膜,提出用ZnSe材料作为单管芯半导体激光器真空解理工艺的钝化膜材料,发现利用真空解理钝化工艺方法和ZnSe材料作为钝化膜可以使器件输出功率提高23%。通过电致发光(EL)对半导体激光器腔面损伤机理进行分析。进一步说明对915 nm半导体激光器制备工艺中引入真空解理钝化工艺技术并且选择ZnSe作为钝化膜可以有效保护半导体激光器腔面,提高器件可靠性。

English Abstract

参考文献 (17)

目录

    /

    返回文章
    返回