450nm GaN半导体激光器：腔面反射率优化提升性能

"450 nm GaN基半导体激光器腔面反射率的优化" 本文主要探讨了450纳米GaN基半导体激光器腔面反射率对其斜率效率和输出功率的影响。GaN（氮化镓）作为一种重要的半导体材料，广泛应用于光电子设备，尤其是蓝光激光器中。激光器的性能很大程度上取决于腔面反射率，因为它决定了光子在腔内的反射和传输，从而影响激光器的增益和损耗。 研究指出，对于非对称谐振腔结构的450 nm GaN基激光器，腔面反射率的优化可以有效地抑制空间烧孔非线性效应。空间烧孔是指在高功率密度下，激光器的活性介质中由于热效应产生的局部区域的破坏，这会降低器件的效率和稳定性。通过调整腔面反射率，可以减少这种效应，提高激光器的微分量子效率，即每注入单位电流时产生的额外光子数。 实验结果显示，当腔面反射率被优化至5%时，激光器的斜率效率超过了1.3 W·A^-1，这是一个显著的提升。斜率效率是衡量激光器输出功率与注入电流关系的重要参数，较高的斜率效率意味着更高的能量转换效率。此外，在3安培的连续工作电流下，激光器能够实现2.6瓦的高功率输出，这对于需要大功率输出的应用场景如数据传输、光学存储和激光加工等具有重要意义。 此外，优化的腔面反射率还有助于提高激光器的工作寿命和稳定性，因为减少了由空间烧孔效应导致的失效可能性。这些发现为GaN基半导体激光器的设计提供了新的策略，特别是在开发高效、高功率、稳定运行的450 nm激光器方面，对于推动光通信、生物医学成像、激光显示等领域的发展具有积极的推动作用。 关键词：激光器；半导体激光器；GaN；腔面反射率；空间烧孔 中图分类号：O436（物理学—光学） 文献标识码：A DOI：10.3788/AOS201939.0614002 文章的结论强调了腔面反射率优化在GaN基半导体激光器设计中的关键作用，这不仅提高了器件的性能指标，还为其在各种实际应用中的广泛应用奠定了基础。未来的研究可能会进一步探索更优的反射率范围，以及结合其他技术手段，如热管理、增益介质优化等，以进一步提升GaN基激光器的性能。