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大功率激光器研发创新填补国内空白
  发布时间:2013-7-22  阅读:1717
  我国大功率激光器研究取得创新成果,近日,由中科院长春光机所完成的吉林省科技厅发展计划项目“半导体电泵浦集成微腔激光器”、“高功率光纤激光器”和“980nm垂直腔面发射激光器输出功率的提高”在长春分别通过专家鉴定,整体均处于国内领先水平,并填补了国内空白。
    半导体激光器的小型化、集成化是今后发展的一个重要方向。半导体电泵浦微腔激光器由于体积小、功耗低、可以实现单片全光集成回路、满足光计算和光通信特别是超大规模光子回路的要求等特点而日益引起广泛的关注。“半导体电泵浦集成微腔激光器”的研制,在InGaAs/InGaAsP/InP及InGaAs/GaAsP/GaAs系列材料的湿法刻蚀工艺和微米尺寸的器件图形转移和高精度套刻方法上获得了突破,不仅初步实现了WGM模式微腔激光器中激光通过集成条波导的定向导出,还首次采用多量子阱微腔激光器与输出直波导集成的新结构,研制出808nm、980nm及1.5mm波段的电泵浦微腔结构激光器。该激光器微柱或微环最小直径为20mm,条波导最小宽度为5mm,可观察到强的波导输出。其无论在经济效益,还是在社会效益上都将有极为重要的价值。
    高功率光纤激光是近几年激光领域人们关注的热点之一,它以其优良的光束质量和稳定性及体积紧凑等优势,可用于工业加工、医疗、通迅、军事、信息存储、激光印刷、监测、激光光谱等领域。在“高功率光纤激光器”,的研究中,解决了光纤端面解理、抛光和大芯径光纤间的连接等关键技术;提出化学蚀刻与相位掩模法相结合的新方法在双包层光纤上制备出反射波长为1080nm的光纤光栅;利用光纤光栅作为反射腔镜的全光纤结构实现了7.5W连续输出,输出中心波长为1080.7nm,峰值半宽为0.11nm,斜效率为62.6%,输出近衍射单横模。该光纤激光器这种洁净的能源更为环保,进一步开展工程化研究,可以满足国内急需,市场前景十分广阔。
    大功率垂直腔面发射激光器由于其优越的光束质量、二维集成及腔内倍频等优点。“980nm垂直腔面发射激光器输出功率的提高”研究项目,提出用两层n面电极技术改善垂直腔面发射激光器的光束质量,使远场发散角从30度降低到15度(尚未见到国内外学术刊物对此方法的报道);在国内首次研制出500mm大直径高功率VCSEL器件,连续光功率输出达到2.0W;研制出高功率密度200mm直径的VCSEL器件,在10ns/100Hz条件下峰值光功率10.0W,光功率密度33.4kW/cm2。它将在激光显示、生物分析、高密度光存储、水下通信、激光阅读、印刷工业等方面有广泛的应用前景。
 
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