高密度封装垂直出射窄脉冲半导体激光模块

针对采用边发射半导体激光器芯片进行多线集成窄脉冲半导体激光模块设计时,存在激光器芯片的排布位置受限、排列密度受限及发射板光轴方向尺寸较大等问题,研制了高密度封装垂直出射窄脉冲半导体激光模块。首先分析了寄生参数对驱动能力的影响,通过减小寄生电感和寄生电阻以获得高峰值窄脉冲驱动电流;然后进行芯组设计,通过设计侧面金属化陶瓷载体,将激光器芯片电极从陶瓷载体侧面引出,该结构将激光器芯片出光方向旋转90°,实现了激光垂直板面出射和板面自由排布,同时极大地压缩了光轴方向尺寸;最后将芯组和驱动电路进行整体设计,在密集排列的同时兼顾关键电路的均匀布局,实现了16线激光器芯片0.7 mm间隔的高密度排布和垂直板面出光。测试结果显示,模块的单路峰值输出功率约为80 W,脉冲宽度约为6 ns,功率不一致性≤5%。