大功率半导体激光器腔面抗烧毁技术.pdf

大功率半导体激光器在许多领域，如工业加工、医疗、通信和科学研究中都发挥着重要作用。然而，随着功率的增大，激光器的腔面容易受到烧毁，导致性能下降甚至失效。本文主要探讨了大功率半导体激光器腔面抗烧毁技术，以提高其长期稳定性和工作寿命。 文章介绍了连续激光器单管的老化试验，通过测试不同老化时间下激光器腔面的烧毁功率，分析了腔面烧毁的过程。研究发现，大功率半导体激光器腔面烧毁的根本原因是腔面烧毁功率在老化过程中持续减小，最终低于激光器的输出功率，从而引发灾难性的光学镜面损坏（COMD）。 接下来，文章深入剖析了腔面烧毁的微观物理机制。其中，非辐射复合是关键因素之一，与腔面缺陷相关。当腔面存在缺陷时，非辐射复合会增多，导致能量损失。量子阱带边吸收和自由载流子吸收也会引起腔面温度升高。高温会加剧腔面缺陷密度，这些缺陷会向腔内移动，进一步恶化激光器性能。 为了对抗这一问题，文中提到了几种腔面抗烧毁技术的研究进展。电流非注入腔面技术通过改变注入电流的方式，减少腔面的热负荷，从而提高腔面的耐受性。大光腔材料的使用可以分散激光功率，降低腔面单位面积上的热密度。长腔长设计则有助于热量的扩散，减少腔面的局部加热。此外，腔面离子铣钝化工艺通过精细的表面处理，减少缺陷并增强腔面的稳定性。 这些技术的应用能够显著提高腔面抗烧毁功率，改善腔面的长期稳定性。电流非注入腔面可以减少腔面的热积累，降低烧毁风险。大光腔材料和长腔长设计通过优化光能分布，减轻腔面热应力。而腔面离子铣钝化则通过改善表面质量，减少非辐射复合和吸收，防止腔面温度过高。 大功率半导体激光器的腔面抗烧毁技术是确保其高效稳定运行的关键。通过深入理解腔面烧毁的物理机制，并采用先进的制造和设计方法，可以有效提升激光器的性能和使用寿命，为实际应用提供更可靠的解决方案。这些技术的发展对于推动半导体激光器在工业、医疗和其他领域的广泛应用具有重要意义。