无铝980 nm InGaAs/InGaAsP/InGaP激光器热特性研究

"大功率980 nm InGaAs/InGaAsP/InGaP激光器热特性" 本文详细探讨了大功率980纳米InGaAs/InGaAsP/InGaP激光器的热特性，这是基于低压金属有机化学气相沉积（LP-MOCVD）技术生长的无铝量子阱结构。研究中，对比分析了两种不同材料体系的980纳米激光器，即含铝的InGaAs/GaAs/AlGaAs和无铝的InGaAs/InGaAsP/InGaP激光器在30至70℃温度范围内的性能表现。 首先，通过测量P-I-V（功率-电流-电压）特性曲线，研究人员发现这两种激光器的阈值电流、输出光功率、斜率效率以及激射波长都随温度变化而有所不同。阈值电流是激光器开始产生激光输出所需的最小电流，其随温度升高通常会增加，因为更高的温度导致非辐射复合增加，使得激光器更难以启动。输出光功率与温度的关系则取决于材料的热稳定性，良好的热特性可以保证激光器在高温下保持较高的输出功率。 无铝的InGaAs/InGaAsP/InGaP激光器因其特殊的材料结构，可能具有更好的热稳定性。斜率效率是衡量激光器效率的一个关键指标，它表示每增加一单位电流时输出功率的增加量。温度升高通常会导致斜率效率下降，因为热效应可能导致增益介质的性能退化。此外，激射波长也会随温度变化，这是由于半导体材料的带隙宽度受温度影响而改变。 对比分析表明，无铝InGaAs/InGaAsP/InGaP激光器可能在热管理方面具有优势，这可能归因于其材料组合减少了铝元素带来的热阻，从而改善了激光器的热特性。进行的可靠性实验进一步验证了这种无铝激光器在长时间工作或高温环境下的稳定性和耐久性，这对于大功率激光器的应用至关重要，例如在光纤通信、光学传感和工业加工等领域。 这项研究揭示了无铝InGaAs/InGaAsP/InGaP激光器在大功率应用中的潜在优势，特别是在热管理方面。通过对热特性的深入理解，可以优化激光器设计，提高其在各种工作条件下的性能，为未来开发更高功率、更稳定的980纳米激光器提供了理论基础和实践指导。