Improved thermal property of strained InGaAlAs/AlGaAs quantum wells for 808-nm vertical cavity surface emitting lasers

The 808-nm vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) with strained In_(0.13)Ga_(0.75)Al_(0.12)As/Al_(0.3)Ga_(0.7)As quantum wells is designed and fabricated. Compared with the VCSELs with Al_(0.05)Ga_(0.95)As/Al_(0.3)Ga_(0.7)As quantum wells, the VCSEL with strained In_(0.13)Ga_(0.75)Al_(0.12)As/Al_(0.3)Ga_(0.7)As quantum wells is demonstrated to possess higher power conversion efficiency(PCE) and better temperature stability. The maximum PCE of 43.8% for 10-μm VCSEL is achieved at an ambient temperature of 30°C. The size-dependent thermal characteristics are also analyzed by characterizing the spectral power and output power. It demonstrates that small oxide-aperture VCSELs are advantageous for temperature-stable performance.

808nm含铝半导体激光器的腔面镀膜

研究了高功率808nm量子阱脊型波导结构含铝半导体激光器在空气中解理时不同镀膜方法对输出激光功率的影响,讨论了半导体激光器的灾变性光学镜面损伤机理及其腔面钝化薄膜的选择特性。对半导体激光器管芯前后腔面不镀膜,前后腔面镀上反射膜和前后腔面先镀上钝化薄膜再镀腔面反射膜方法进行了对比,测试了半导体激光器的输出功率。结果表明,先镀上钝化薄膜的器件比只镀上腔面反射膜的器件输出的激光功率高36%。只镀腔面反射膜的半导体激光器器件在电流为5A时就失效了,而镀钝化膜的器件在电流为6A时仍未失效,说明镀钝化薄膜的器件能有效地防止灾变性光学损伤和灾变性光学镜面损伤。在半导体激光器芯片腔面镀上钝化薄膜是提高大功率半导体激光器输出功率的有效方法。

532nm和808nm激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱与膀胱癌组织光学特性

采用双积分球系统和光辐射测量技术的基本原理 ,以及运用生物组织的光学模型 ,研究了 5 32nm和80 8nm激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱和膀胱癌组织的光学特性 .结果表明 :膀胱癌组织对同一波长的激光或其线偏振激光的衰减明显较正常膀胱组织的要大 ,膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光的衰减均较其线偏振激光的要略大一些 .膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光及其线偏振激光的衰减明显较正常膀胱组织的要大 .正常膀胱或膀胱癌组织对同一波长的激光及其线偏振激光的折射率均没有明显的差异 ,膀胱癌组织对 5 32nm和80 8nm激光的折射率比正常膀胱的明显要大 .Kubelka Munk二流模型下 ,两种组织对同一波长的激光或其线偏振激光的光学特性均有显著性差异 (P <0 0 1) .同一组织对不同波长的激光及其线偏振激光的光学特性也有显著性差异 (P <0 0 1) ,正常膀胱组织对同一波长的激光及其线偏振激光的光学性有明显差异 ,而膀胱癌组织对同一波长的激光及其线偏振激光的光学特性则没有明显差异 .膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光及其线偏振激光的前向散射通量i (x)、后向散射通量 j (x)、总散射通量I (x)的衰减均较正常膀胱组织的明显要大得多 ,且其i (x)均明显较j (x)

808 nm In GaAsP-InP单量子阱激光器热特性研究

从InGaAsP-InP单量子阱激光器结构分析入手,采用自行设计的热封闭系统对808nmInGaAsP-InP单量子阱激光器热特性进行了研究·实验表明,在23-70℃的温度范围内,器件的功率由1.74W降到0.51W,斜率效率由1.08W/A降到0.51W/A·实验测得其特征温度T0为325K·激射波长随温度的漂移dλ/dT为0.44nm/℃·其芯片的热阻为3.33℃/W·

高峰值功率808nm垂直腔面发射激光器列阵

为了实现808 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的高功率输出,对808 nm VCSEL的分布式布拉格反射镜(DBR)结构材料进行了优化设计,分析了AlxGa1-xAs材料中Al组分对于折射率与吸收的影响,并最终确定了材料。采用非闭合环结构制备了2×2 VCSEL列阵。通过波形分析法对VCSEL列阵的功率进行了测量:在脉冲宽度为20 ns、重复频率为100 Hz、注入电流为110 A的条件下,最大峰值功率为30 W;在脉冲宽度为60 ns、重复频率为100 Hz、注入电流为30 A的条件下,最大功率为9 W。对列阵的近场和远场进行了测量,激光器垂直发散角和水平发散角半高全宽分别为16.9°和17.6°。

808nm掺铝半导体激光高损伤阈值腔面膜制备

研究了808 nm量子阱脊型波导结构掺铝半导体激光器在空气中解理不同镀膜方法对激光损伤阈值的影响。将半导体激光器管芯分别采用前后腔面不镀膜、前后腔面镀反射膜和前后腔面先镀钝化薄膜,再镀腔面反射膜的方法进行对比。测试半导体激光器输出功率的结果表明:腔面镀钝化薄膜的方法比只镀腔面反射膜的方法的激光损伤阈值高36%,并且能有效防止灾变性光学镜面损伤,同时,还分析了半导体激光器管芯和光学薄膜之间发生的物理效应。在大功率半导体激光器芯片腔面上镀钝化薄膜是提高其激光损伤阈值的一个行之有效的方法。

808nm大功率半导体激光迭阵偏振耦合技术

随着半导体激光器在工业、军事、核能等领域的应用越来越多,单个迭阵输出的光功率密度已经不能满足实际的需求,这就需要将多个半导体激光迭阵的光束耦合成为一个共同的光束,以提高输出功率和亮度。所以采用怎样的光束耦合技术能实现高亮度、高质量的激光输出就成了一个关键性的问题。对于该技术的研究,国内还没有实验方面的报道。主要介绍了大功率半导体激光器偏振耦合原理、实验的技术路线,以及对808 nm半导体激光迭阵进行耦合实验的结果及分析。对2个bar、功率为40 W/bar的808 nm连续半导体激光迭阵,实现偏振耦合的总效率超过90%,聚焦得直径为3 mm光斑,输出功率达到134 W,总体效率超过84%。对7个bar、峰值功率100 W/ba、r占空比20%的808 nm准连续半导体激光迭阵进行了偏振耦合,其效率达到67%,得到4.5 mm×4.5 mm的光斑。

808nm垂直腔面发射激光器列阵的温度特性分析

为了研究温度对808 nm InGaAlAs垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵输出特性的影响,通过变温塞耳迈耶尔方程计算了InGaAlAs量子阱VCSEL的温度漂移系数。采用非闭合环结构,制备了2×2的808 nm垂直腔面发射激光器列阵,每个单元的出光口径为60μm。通过热沉温度调节,对不同温度下的列阵激射波长、光功率以及阈值电流进行了测量。在温度为20℃、脉宽为50μs、重复频率为100 Hz的脉冲条件下,列阵的最大输出功率达到56 mW,中心光谱值为808.38 nm,光谱半宽为2.5 nm,连续输出功率达到22 mW。通过变温测试,发现输出功率在50℃以上衰减剧烈,列阵的温漂系数为0.055 nm/℃。实验测得的温漂系数与理论值保持一致。

808nm波长锁定大功率半导体激光器列阵

大功率半导体激光器列阵（DLA）具有功率高、电光转换效率高、可靠性强、寿命长、体积小及成本低等诸多优点,但其波长随温度变化较大,光谱线宽较宽,这些缺点直接限制了其实际应用。为了解决此问题,采用体布拉格光栅（VBG）构成波长锁定大功率半导体激光器系统。体布拉格光栅可以把波长锁定,同时把光谱线宽压窄,从而有效改善了DLA波长漂移和光谱线宽的情况。在载体水冷温度为30~60℃时,大功率半导体激光器列阵自由运行,波长温度漂移系数为0.26nm/℃,光谱线宽为2~3nm。当采用体布拉格光栅作为外腔反馈后,DLA的光谱线宽被压缩到了1.2nm,波长稳定在体布拉格光栅波长807.1nm附近,波长温度漂移系数小于0.005nm/℃。

808nm高效率激光二极管

目前808nm高效率激光二极管产品的转换效率只有50%左右,还有很大的提升空间。通过提高欧姆接触层浓度、界面渐变和波导层掺杂等方面的外延材料结构优化,减小附加电压和电阻值,设计制作了808nm大光腔应变量子阱外延材料;并制作了200μm发光区标准单管,提取了材料内部参数,材料内损耗iα为0.67cm-1,内量子效率iη为0.88;将圆片解理成2mm腔长的巴条进行腔面镀膜,并烧结成标准单管,25℃下单管电光效率达到61.1%;将巴条烧结到微通道载体上,制作成标准微通道水冷单条阵列,水温15℃110A下输出光功率126.6W,电光转换效率62.77%。

高可靠性无铝有源层808 nm半导体激光器泵浦源

针对高功率808 nm激光器泵浦源的应用需求,设计并制备了InGaAsP/GaInP材料体系的无铝有源区半导体激光器。使用双非对称的限制层及波导层结构,降低了P侧材料的热阻及光吸收。优化了金属有机化学气相沉积(MOCVD)中As和P混合材料的生长条件,制备出界面陡峭的四元InGaAsP单晶外延薄膜。制作的激光器室温测试阈值电流为1.5 A,斜率效率为1.26 W/A,10 A下的功率达到10.5 W,功率转换效率为58%。连续电流测试最大功率为23 W@24.5 A,准连续电流测试最大功率为54 W@50 A,没有产生灾变性光学损伤(COD)。在15 A电流加速老化下,激光器工作4200 h未出现功率衰减及COD现象,说明制备的无铝有源区808 nm激光器具有高可靠性的输出性能。

635/808双波长低强度照射对术后创口愈合的影响(英文)

本文通过评估635/808双波长低强度激光照射对术后病人创口愈合的影响,以给临床应用提供病例参考。随机选取外科手术治疗的非恶性肿瘤患者60例,试验组和对照组各30例。试验组使用635nm/808nm双波长激光辅助切口治疗,对照组以波长635nm的He-Ne激光辅助治疗。激光器发出两路激光对受试者切口部位进行照射治疗,一路波长为(635±5)nm,光功率密度1～6.5mW/cm2,另外一路波长为(808±5)nm,光功率密度为11～32mW/cm2。激光照射治疗开始于手术结束24h之后,每天一次,每次照射15min,至治疗终点(出院或切口愈合拆线),双波长激光器最大功率密度控制在40mW/cm2以下(可调节),最大能量密度在36J/cm2以下(可调节)。He-Ne激光器输出功率最大为100mW,每天一次,每次照射15min,至治疗终点(出院或切口愈合拆线)。试验表明,635/808双波长低照度照射能够促进创口愈合,治疗效果好于He-Ne激光器。

高功率808nmAlGaAs/GaAs基半导体激光器巴条的热耦合特征（英文）

利用红外热成像技术和有限元方法在实验和理论上研究了高功率808 nm半导体激光器巴条热耦合特征,给出了稳态和瞬态热分析,呈现了详细的激光器巴条热耦合轮廓.发现器件稳态温升随工作电流呈对数增加,热耦合也随之增加且主要发生在芯片级.另外,作者利用热阻并联模型解释了芯片级热时间常数随工作电流减小的现象.

808 nm半导体激光脱毛的疗效分析

目的:评价808 nm半导体激光低能量多脉冲方式脱毛的疗效。方法:采用半导体激光脱毛仪对362例患者421个部位进行脱毛治疗(波长808 nm,脉宽100 ms,光斑直径10 mm×12 mm,能量密度11～15 J/cm2,频率5 HZ),共5次。结果:腋部、下肢、上肢的1～5次治疗平均脱毛率分别达20%、30%、60%、70%和80%以上,唇部1～5次治疗平均脱毛率分别为15%,22%,31%,42%,51%。未见明显不良反应。结论:808 nm半导体激光脱毛安全有效。

空间用高效激光电池研究

激光电池在空间无线能量传输领域有很大的应用前景,适合在空间无线传输中,作为能量接收器或信号接收器使用。根据空间应用场景,研制了针对808 nm波段激光的纵向串联2结薄膜激光电池。单体激光电池开路电压达到2.29 V,光电转换效率最高可达52%,电池面密度为0.03 g/cm^(2)。为进一步提升技术成熟度,满足空间实际应用,设计了内级联结构的下一代高效激光电池。该激光电池采用半导体异质集成工艺的金属图形键合技术,为横向纵向混合串联8结结构,预计单体激光电池开路电压超过8 V,光电转换效率突破55%。

基于腔面非注入技术的大功率半导体激光器

采用腔面电流非注入技术,提高了808nm半导体激光器灾变性光学损伤(COD)阈值。通过腐蚀GaAs高掺杂层的方法,在半导体激光器腔面附近形成电流非注入区,以此来减少腔面处的载流子注入。载流子注入水平的降低,减少了腔面处非辐射复合的发生,因而提高了激光器的灾变性光学损伤阈值。应用电流非注入技术制作的器件的最大输出功率达到3.7W;而应用常规工艺制作的器件的最大输出功率为3.1W。同常规工艺相比,采用该技术使器件的最大输出功率提高了近20%。

层状二硫化钛纳米片的合成及光热效应

近年来,具有层状结构的二维材料由于其独特的物理、化学性质而受到广泛的关注.采用高温溶液法获得了厚度可控的层状二硫化钛纳米片.所获得的二硫化钛纳米片在厚度方向只有几个原子层厚度,是一种超薄的二维层状纳米结构.和常规具有光热效应对的银纳米颗粒相比较,二维层状二硫化钛纳米片显示出更加优异的光热性能.研究结果显示浓度为500μg/mL的TiS 2纳米片水溶液在波长为808 nm、激光功率密度为1 W/cm 2的红外激光照射下温度可升高至54.41℃,并且光热稳定性良好.通过理论计算,得到其光热转换效率为42.14%.研究表明二维层状二硫化钛纳米片是一种非常好的光热材料,对于光热治疗的应用方面具有潜在的价值.

宽温度锁定808 nm激光器阵列

为了提高808 nm激光器对固体激光器的泵浦效率,对其波长稳定性进行了研究。阐述了光栅设计的理论基础。将纳米压印、干法刻蚀及湿法腐蚀工艺相结合,制备了含有一阶光栅的808 nm分布反馈(DFB)激光器阵列。在准连续条件(脉宽为200µs,频率为20 Hz)下对所制备的激光器进行性能测试。测试结果表明:所制备的808 nm DFB激光器阵列的发射波长随温度的漂移系数为0.06 nm/℃,温度锁定范围可达70℃(-10~60℃),随电流的漂移系数为0.006 nm/A。

多晶壳NaYF_4纳米颗粒的能量传递机理研究

以乙二醇(EG)为溶剂,聚乙烯亚胺(PEI)为表面活性剂,采用溶剂热法合成了多晶壳结构的上转换纳米颗粒NaYF_4:18%Yb,20%Gd,2%Er@NaYF_4:10%Yb,40%Nd.通过HAADF元素分析和HRTEM确认多晶壳层的存在,壳层厚度用HRTEM直接观测和TEM粒径统计分布进行计算.通过调节壳层反应物的加入量,实现对外延生长的NaYF_4:Yb,Nd活性壳层厚度的精确调控.研究发现,当多晶壳层厚度为1.7 nm时,上转换发光强度达到最大,与上转换发光强度随单晶壳层厚度的单调递增的规律不同.可能原因是多晶活性壳层中的大量晶界,导致Yb-Yb长程能量传递过程中的能量损失率增高.

808nm InGaAlAs垂直腔面发射激光器的结构设计

为实现垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)在808 nm波长的激射,对VCSEL芯片的整体结构进行了设计。基于应变量子阱的能带理论、固体模型理论、克龙尼克-潘纳模型和光学传输矩阵方法,计算了压应变InGaAlAs量子阱的带隙、带阶、量子化子能级以及分布布拉格反射镜(DBR)的反射谱,从而确定了量子阱的组分、厚度以及反射镜的对数。数值模拟的结果表明,阱宽为6 nm的In0.14Ga0.74Al0.12As/Al0.3Ga0.7As量子阱,在室温下激射波长在800 nm左右,其峰值材料增益在工作温度下达到4000 cm-1;渐变层为20 nm的Al0.9Ga0.1As/Al0.2Ga0.8As DBR,出光p面为23对时反射率为99.57%,全反射n面为39.5对时反射率为99.94%。设计的顶发射VCSEL结构通过光电集成专业软件(PICS3D)验证,得到室温下的光谱中心波长在800 nm处,证实了结构设计的正确性。