书书书
第
３６
卷
第
１０
期
中
国
激
光
Ｖｏｌ．３６
，
Ｎｏ．１０
２００９
年
１０
月
犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛
犗犮狋狅犫犲狉
，
２００９
文章编号：
０２５８７０２５
（
２００９
）
１０２７４５０６
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
陈柏众
１
，
２
戴特力
１
，
２
梁一平
１
，
２
秦
莉
３
赵
红
４
周
勇
４
程立文
５
１
重庆师范大学重庆市高校光学工程重点实验室，重庆
４０００４７
；
２
重庆师范大学物理学与信息技术学院，重庆
４０００４７
３
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春
１３００２２
４
中国电子科技集团公司第
４４
研究所，重庆
４０００６０
；
５
蓝雨软件公司，上海
烄
烆
烌
烎
２０００３３
摘要
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（
ＯＰＳＶＥＣＳＥＬ
）内 部的 热 分布
情况
，特别对
ＯＰＳＶＥＣＳＥＬ
芯片帽 层表面与金 刚石散热片 毛细键合（
ｃａ
ｐ
ｉｌｌａｒ
ｙ
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
１５０Ｋ
；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。
关键词
激光器；多物理场有限元法；半导体激光器；金刚石片；硅微通道冷却器；热管理
中图分类号
ＴＮ２４８．４
文献标识码
Ａ
犱狅犻
：
１０．３７８８
／
犆犑犔２００９３６１０．２７４５
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犾犪狊犲狉狊
；
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；
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犲犿犲狀狋
收稿日期：
２００８１１０５
；收到修改稿日期：
２００９０２１６
基金项目：重庆市高校光学工程重点实验室重点项目（
０７０５
）资助课题。
作者简介：陈柏众（
１９８０
—），男，硕士研究生，主要从事半导体激光器件及其应用等方面的研究。
Ｅｍａｉｌ
：
ｃｈｅｎｂａｉｚｈｏｎ
ｇ
５９４５
＠
ｙ
ａｈｏｏ．ｃｎ
导师简介：戴特力（
１９４０
—），男，教授，硕士生导师，主要从事半导体 激光 器件 及其 应用、激 光二 极 管抽 运固 体 激光 器、物
质与强激光的相互作用等方面的研究。
Ｅｍａｉｌ
：
ｔｅｌｉｄａｉ
＠
ｙ
ａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
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