松下公司今日宣布已研發(fā)出一種藍紫光半導體激光器，其工作輸出功率為4.5瓦，即使在激光器的最大工作溫度(60℃)下，其輸出功率也能達到傳統(tǒng)激光器的1.5倍。該激光器還可以實現(xiàn)高能量轉換效率的激光諧振，其轉換效率是傳統(tǒng)激光器的1.2倍。松下獨一無二的雙面熱流封裝技術使其成為可能，該技術可以改善散熱。這一新開發(fā)的激光器將有助于讓激光應用系統(tǒng)更加小巧且功耗更低，比如汽車和工業(yè)照明以及激光加工設備。
通常，半導體激光器的輸出功率會隨著激光器芯片溫度的上升而下降。此外，由于溫度是激光器可靠性的決定因素（這是因為激光器的功能可靠性取決于激光器芯片溫度），因此可用于實際應用的實際光輸出受到激光器芯片溫度限制。傳統(tǒng)藍紫光激光器僅從激光器芯片的一面散熱，導致激光器芯片溫度上升并將功率輸出限制在大約3瓦。需要幾十瓦的功率輸出的激光系統(tǒng)將需要大量激光器，導致產生更多的熱量并且需要更大的散熱器。為了解決這一難題，單個激光器需要更高的效率和更大的輸出。
新研發(fā)的雙面熱流封裝技術可以抑制激光器芯片的溫度上升，從而保證激光束輸出。由此還可以避免發(fā)熱導致的激光束輸出的下降，實現(xiàn)高輸出、高效率運行。因此，在使用多個激光器的激光系統(tǒng)中，激光器的數量可以減少至傳統(tǒng)激光器的三分之二。此外，由于散熱器的尺寸可以減小，因此系統(tǒng)本身可以更小巧、更輕質。
這款新開發(fā)的激光器具備以下特征：
高輸出：
最大光輸出功率為4.5瓦（是現(xiàn)有產品*2的1.5倍）
高功率轉換效率：
33%（是現(xiàn)有產品*3的1.2倍)
高可靠性：
藍紫光半導體激光器芯片的應變減少，實現(xiàn)穩(wěn)定的輸出
該器件通過下列技術可以實現(xiàn)：
通過在激光器芯片雙面形成熱流路徑實現(xiàn)卓越的散熱結構，因此將激光器芯片的導熱性能提高至現(xiàn)有產品（熱阻：新產品6.6K/W、現(xiàn)有產品10.5K/W）的1.6倍
低應變散熱塊結構采用氮化鋁，其具有幾乎與激光器芯片相同的熱膨脹系數
基于新的高輸出藍紫光半導體激光器技術，松下在日本擁有23項專利，在海外擁有31項專利，包括一些待審批的專利申請。
松下在9月28日在日本札幌舉行的2015年固態(tài)器件和材料國際會議上展示了相關研究成果。
這一工作得到了日本新能源和工業(yè)技術開發(fā)組織(NEDO)的部分支持，被納入“節(jié)能技術戰(zhàn)略創(chuàng)新計劃”。
*在60℃連續(xù)波工作狀態(tài)下，在實際運行中
*與松下研發(fā)的具有傳統(tǒng)結構的激光器（在60oC工作溫度下）相比
*在60℃工作溫度下，光輸出為3瓦
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