基于微蒸发腔制冷的大功率激光二极管制冷组件

利用节流的高压冷却介质在微蒸发腔内相变吸热,设计了一种用于大功率激光二极管制冷的封装组件。该组件采用高热导的无氧铜,用精密线切割、化学腐蚀等技术制作微蒸发腔,再通过自制的焊接设备完成制冷组件的封装。按照大功率激光二极管条的发热模型,理论上对微蒸发腔制冷组件的温度分布进行了数值模拟,结果与60 W激光二极管条的散热实验符合较好,得到制冷剂流量为23 m L/min时的热阻为0.289℃/W。

大功率半导体激光器热沉技术的研究现状

基于大功率半导体激光器（LD）高输出功率、高热流密度的特性,按照散热能力大小的分类,系统的介绍了传导冷却热沉、高速液冷冷却热沉、相变制冷微蒸发腔热沉的原理、结构、制作工艺;以及三类热沉相应的封装技术与目前发展现状。

基质刻蚀的高功率外腔面发射激光器

为了降低光抽运外腔面发射激光器的热效应,提高激光器的输出功率,采用液体毛细键合方法将逆序生长的半导体外延片与高热导率的碳化硅散热窗口键合,并用化学刻蚀方法去除外延片的基质。实验研究了用基质刻蚀的外延片搭建的外腔面发射激光器的性能。当增益介质的有源区为InGaAs/AlGaAs多量子阱、抽运源为808nm的光纤耦合输出半导体激光器,输出镜对激光波长透过率为3%时,在室温下获得TEM00模的最大输出功率0.52W,激光波长1018nm,光谱线宽2nm(半峰全宽),激光器的光光转换效率约为20%。测得x方向与y方向的M2因子分别为1.01和1.00,说明输出光束为质量优良的近衍射极限高斯光束。结果表明,基质刻蚀技术可明显改善外腔面发射激光器的热性能,获得高功率、高光束质量的激光输出。

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的倍频研究

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)是一种新型的半导体激光器,在很多领域有着广阔的应用前景。其外腔结构更容易实现高功率、高光束质量的倍频。本文分析了光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器的器件结构;研究了VECSEL的倍频,设计了两种不同的VECSEL倍频结构及散热装置。

有机电致发光器件掺杂研究进展

有机电致发光器件(Organic light-emitting device,OLED)因具有成本低、主动发光、驱动电压低、响应速度快、视角宽及可柔性显示等诸多优势,在平板显示及固态照明领域受到广泛关注。但无论是用作显示还是照明,色彩的应用都是不可或缺的。制备不同颜色的发光器件,除可以使用各种颜色的有机材料外,利用荧光或磷光染料掺杂也是重要的方法。同时,这种方法也可以大大提高器件的量子效率。尤其从理论上来说,磷光OLED的内量子效率可以达到100%。从OLED的掺杂原理、荧光掺杂与磷光掺杂等方面阐述了OLED的研究进展。

用有限元法讨论光抽运垂直外腔面发射半导体激光器的散热性能

多物理场耦合有限元方法被用来模拟光抽运垂直外腔面发射半导体激光器(OPS-VECSEL)内部的热分布情况,特别对OPS-VECSEL芯片帽层表面与金刚石散热片毛细键合(capillary bond)的情况做了计算。计算表明,在没有金刚石散热片的情况下,从窗口以下首个量子阱到末个量子阱的温差达到150 K;在有金刚石散热片的情况下,器件中各个量子阱的温差很小,其共振波长差只有几纳米;在芯片的分布式布拉格反射镜(DBR)一侧焊接有硅微通道冷却器的情况下,各量子阱间的温差进一步减小,器件性能得到最大改善。模拟计算也表明,在抽运功率不变的情况下,适当增加抽运光的半径,可显著降低器件的热效应,尤其热透镜效应。