76％光电转换效率梯度渐变折射率结构940 nm半导体激光器

• 作者: 任忠祥 张新 徐现刚 李沛旭 汤庆敏 沈燕 胡小波 蒋锴
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 激光器 激光二极管 梯度渐变折射率结构 高功率 高光电转换效率
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 激光器与激光光学
• 页码范围: 14-17
• 页数: 4页
• 分类号: O471
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201441.0402003

摘要

为改善宽面940 nm半导体激光二极管(LD)的输出功率及光电转换效率(WPE),设计并制作了一种包含梯度渐变折射率(GRIN)结构的新型量子阱激光器.通过二维自洽软件模拟计算了新结构激光器与传统分别限制结构(SCH)激光器的能带结构,结果表明新的激光器结构能够显著消除各异质结间的过渡势垒.通过低压金属有机物化学气相沉积(LP-MOCVD)的方法生长了高质量激光器外延材料.制成后的100 μm条宽、2000 μm腔长的激光器器件在室温25℃下经过连续(CW)电流测试发现,梯度渐变折射率结构激光器较分别限制结构激光器在10 A电流下电压约低0.07V.通过结构与生长优化,激光器内吸收系数从0.52 cm-1降至0.43 cm-1,最大光电转换效率由69％提升至76％.最终制成的940 nm半导体激光器器件室温25℃下输出功率10.0 W(10 A电流时),斜率效率高达1.24 W/A.