905nm激光近程探测发射和接收系统样件制备及实验

建立了激光近程探测回波功率方程描述目标表面的反射特性,制备了激光探测发射和接收系统样件,并利用905nm脉冲激光搭建实验测试平台,开展不同粗糙表面回波功率实验,通过回波电压幅值变化规律,验证了样件的可靠性,实验样件及结果可为激光近程探测、激光系统设计及判别阈值取值提供参考。

封装对905 nm大功率窄脉冲激光发光特性的影响

905 nm大功率窄脉冲激光在激光雷达测距领域有广阔的应用前景。当激光器工作速率逐渐提高时,封装带来的寄生参数对激光器输出特性的影响不容忽略。文章以905 nm边发射激光器为研究对象,在CaN MOSFET驱动下测试并对比导电胶板上芯片(Chips on Board,COB)封装激光器、导电胶同轴(Transistor Outline,TO)封装激光器、金锡同轴封装激光器的功率、波长、脉宽以及寄生电感等数据,得出CaN MOSFET驱动下的导电胶COB封装激光器性能最佳的结论。

高功率密度多结级联905 nm垂直腔面发射激光器

本文针对激光雷达等三维传感应用,设计并制备了905 nm波长的高功率密度5结级联垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL).制备的5结级联VCSEL单管(氧化孔径8μm)的功率转换效率高达55.2%;其最大斜率效率为5.4 W/A,约为相同孔径单结VCSEL的5倍.窄脉冲条件下(脉冲宽度为5.4 ns,占空比0.019%),5结级联19单元VCSEL阵列(单元孔径20μm)的峰值输出功率达到58.3 W,对应的峰值功率密度高达1.62 kW/mm^(2).对不同孔径器件(8—20μm)的光电特性进行了测试和分析.结果显示,这些器件的最大斜率效率均大于5.4 W/A,最大功率转换效率均大于54%.这些高性能VCSEL器件可作为激光雷达等三维传感应用的理想光源.

高功率转换效率905 nm垂直腔面发射激光器的设计与制备

通过对影响垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)的功率转换效率的因素进行理论分析,得出斜率效率是影响功率转换效率的主要因素的结论.为获得高功率转换效率,通过对有源区量子阱、P型和N型分布布拉格反射镜(DBR)等进行优化,设计出了905 nm VCSEL的外延结构并进行了高质量外延生长.成功制备出了不同氧化孔径的905 nm VCSEL器件,获得的最大斜率效率为1.12 W/A,最大转换效率为44.8%.此外,探究了氧化孔径对VCSEL的远场和光谱特性的影响.这种具有高功率转换效率的905 nm VCSEL器件为激光雷达的小型化、低成本化提供了良好的基础数据.