一種半導體激光器bar條的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種新的半導體激光器bar條，簡單有效地解決了bar條中各發(fā)光單元有源區(qū)溫度分布不均勻的問題，從而實現(xiàn)bar條可靠性和壽命的提高。該半導體激光器bar條，由多個發(fā)光單元集成在一起，中部區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對較寬、兩端區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對較窄；從bar條的中部分別到bar條的兩端，各處間隔的距離依次遞減。本發(fā)明的發(fā)光單元有源區(qū)溫度分布的均勻性明顯得到改善，各個發(fā)光單元閾值電流和出光功率的均勻性提高，中心發(fā)光單元的衰退速率降低，bar條可靠性和壽命提高。
【專利說明】
一種半導體激光器bar條
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種半導體激光器bar條結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 高功率半導體激光器在醫(yī)療器械、材料加工等領(lǐng)域具有廣泛應用，近年來在市場 上的競爭力逐漸增強。單管半導體激光器出光功率低，因此半導體激光器通常以多個單元 集成cm-bar的方式實現(xiàn)高功率。溫度是限制半導體激光器bar條的關(guān)鍵因素之一，溫度變化 會引起禁帶寬度、閾值電流、輸出功率等性能指標的變化。
[0003] 目前，常規(guī)結(jié)構(gòu)的半導體激光器bar條往往中間發(fā)光單元溫度高，溫度分布不均 勻。目前還未見提高bar條發(fā)光單元溫度均勻性的相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提出一種新的半導體激光器bar條，簡單有效地解決了 bar條中各發(fā)光單元 有源區(qū)溫度分布不均勻的問題，從而實現(xiàn)bar條可靠性和壽命的提高。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)思路和實驗依據(jù)如下：
[0006] 英國諾丁漢大學Christian KwakuAmuzuvi在文章 "American Journal of Electrical and Electronic Engineering，2014，2(3)''及 "American Journal of Electrical and Electronic Engineering,2013,1(3)"對目前常規(guī)結(jié)構(gòu)的bar條溫度分布 做了詳細的理論分析和實驗測試，結(jié)論是半導體激光器bar條的中間單元相比于兩端單元 具有如下特點：有源區(qū)溫度高，禁帶寬度低，閾值電流低，出光功率高。
【申請人】分析，根本原 因是目前常規(guī)結(jié)構(gòu)的bar條的發(fā)光單元呈均勻分布。
[0007] 本發(fā)明采用非均勻單元排列結(jié)構(gòu)，中部區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對較寬、兩端區(qū) 域的各發(fā)光單元間隔相對較窄（間隔距離基本上符合從中部到兩端依次遞減），提高bar條 中發(fā)光單元有源區(qū)熱分布的均勻性，從而提高各個發(fā)光單元閾值電流和出光功率的均勻 性，降低中心發(fā)光單元的衰退速率。
[0008] 本發(fā)明具體提出以下解決方案：
[0009] 半導體激光器bar條，由多個發(fā)光單元集成在一起，中部區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相 對較寬、兩端區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對較窄。
[0010] 基于以上結(jié)構(gòu)，從bar條的中部分別到bar條的兩端，各處間隔的距離依次遞減。
[0011] 上述各發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同。
[0012] 上述半導體激光器bar條為cm-bar或mini-bar。
[0013] 本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：
[0014] 發(fā)光單元有源區(qū)溫度分布的均勻性明顯得到改善，各個發(fā)光單元閾值電流和出光 功率的均勻性提高，中心發(fā)光單元的衰退速率降低，bar條可靠性和壽命提高。
【附圖說明】
[0015] 圖1為目前常規(guī)結(jié)構(gòu)的bar條的示意圖。
[0016] 圖2為本發(fā)明的bar條的示意圖。
[0017]圖3為bar條封裝后的示意圖。
[0018] 圖4為圖1所示結(jié)構(gòu)的端面熱分布圖。
[0019] 圖5為圖2所示結(jié)構(gòu)的端面熱分布圖。
[0020] 圖6為圖1所示結(jié)構(gòu)的限制層界面熱分布圖。
[0021 ]圖7為圖2所示結(jié)構(gòu)的限制層界面熱分布圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖2所示，Bar條的長度為10mm，包含20個發(fā)光單元，每個發(fā)光單元的寬度為 0.1mm。各個發(fā)光單元間距不同，兩端的發(fā)光單元距離邊沿的距離為0.2mm，相鄰發(fā)光單元的 間距為0.3mm，發(fā)光單元在向bar條中間靠近時，發(fā)光單元之間的間距以0.024mm遞增。
[0023]具體參數(shù)值如下表1所示：
[0024]表 1
[0027]圖4、圖5、圖6、圖7的仿真表明，本發(fā)明的bar條中心發(fā)光單元的限制層的溫度降 低，兩端發(fā)光單元的溫度升高，bar條整體的溫度分布均勻，根據(jù)溫度與禁帶寬度，開啟電 壓，發(fā)射波長之間的關(guān)系，溫度均勻后，各個發(fā)光單元的禁帶寬度均勻，開啟電壓均勻，發(fā)射 波長也趨于一致，表明本發(fā)明具有改善bar條輸出特性的作用，降低中間發(fā)光單元限制層的 溫度，提高bar整體的可靠性。
【主權(quán)項】
1. 一種半導體激光器bar條，由多個發(fā)光單元集成在一起，其特征在于：中部區(qū)域的各 發(fā)光單元間隔相對較寬、兩端區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對較窄。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體激光器bar條，其特征在于:從bar條的中部分別到bar 條的兩端，各處間隔的距離依次遞減。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體激光器bar條，其特征在于:各個發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)和尺 寸完全相同。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體激光器bar條，其特征在于：該半導體激光器bar條為 cm-bar或m i n i -bar 〇
【文檔編號】H01S5/40GK106058643SQ201610466803
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】李秀山, 王貞福, 楊國文
【申請人】中國科學院西安光學精密機械研究所