由中科院長春光機所和中科院物理所共同承擔的“980nm大功率重直腔表面發射激光器(VCSEL)”項目日前通過鑒定。
據介紹，垂直腔表面發射激光器作為半導體激光技術中的新型器件，相對傳統的邊發射半導體激光器具有光束質量好、易于制作大規膜集成列陣等優點。在通信、加工、醫療、顯示等領域具有廣泛的應用前景，目前，國際垂直腔表上面發射半導體激光器方面的研究主要集中在面向光通信應用的850nm波段小功率器件，并已經商品化，而980nm高功率激光的報道還很少。
面對高功率垂直腔表面發射激光器的未來發展趨勢和國民經濟建設的實際需求，長春光機所與中科院物理所聯合，開展了“980nm高功率垂直腔面發射激光器研究”的研究。他們建立了高功率垂直腔面發射激光器結構優化設計理論模型，采用能帶理論計算了量子阱光增益、最佳摻雜濃度;用有限元法首次研究了底發射結構電極間距的最佳距離等;首次采用高導熱A1203薄膜鈍化技術減少非輻射復合降低器件閾值電流;首次采用氧化鉿多層膜組合技術制備高透過率出光窗口等，促使研究工作取得了突破性進展，首次研制出500μm、600μm、700μm大直徑高功率垂直腔表面發射激光器件，連續波光功率輸出均為1.95瓦。研制出200μm直徑VCSEL器件，10ns條件下峰值光功率10.5瓦，光功率密度33.4kW/cm2;300μm直徑VCSEL器件連續波光功率輸出1.11瓦，光功率密度1.57kW/cm2;上述指標據稱均高于國際報道的同類器件。與此同時，通過高溫快速老化方法實驗，器件的壽命達到4,500小時。
兩家單位將進一步優化器件工藝，并將產品推向市場。
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