大功率半導體激光器關鍵技術主要包括半導體激光芯片的外延生長技術、半導體激光芯片的封裝與光學準直、激光光束的整形技術及激光器的集成技術。
半導體激光芯片的外延生長技術、外延芯片結構的研究和設計對大功率半導體激光器的發展起到至關重要的作用，因此也是大功率半導體激光器技術中研究的重點內容。
近年來，美、德等技術發達國家加強了此項技術的研究投入力度，并取得了重大的進展，處于國際領先地位。
其近期的研究成果主要體現在以下幾個方面：
1、無鋁有源區的采用有效地提高了激光芯片端面的光學災變損傷光功率密度，使激光器件的輸出功率和使用壽命得到顯著提高；
2、采用應變量子阱結構，有效地提高了大功率半導體激光器的光電性能，擴展了GaAs基材料系的發射波長范圍，降低了器件的閾值電流密度；
3、利用寬波導的大光學腔結構設計方法增加了近場模式下的光束尺寸，從而減小了器件的輸出激光功率密度，增大了激光器的泵浦和輸出功率，同時也使器件的使用壽命進一步增加。
如今，已實現商品化半導體激光芯片的電光轉換效率已達60%，實驗室中器件的電光轉換效率已達到70%以上，相信隨著其技術的進一步改進．不久的將來，半導體激光器芯片的電光轉換效率將達到85%以上。
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