大功率半导体激光器阵列

1.引 言

大功率半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、功率大、高效率等诸多优点，在国民经济的许多领域有重要应用。它已成为工业、军事国防等行业的固体激光器必需的泵浦光源，广泛应用于激光测距、核爆模拟、激光雷达传输、材料加工、微处理、热处理、打标定位等。大功率激光器还在医学上得到广泛应用，如手术治疗肿 瘤、皮肤治疗、牙科治疗、光镇痛和光针灸、光学层析造影（OCT ）等。

2.发展现状

半导体大功率激光器阵列的发展越来越快。其峰值功率不断上升，连续状态的激光器产品，线阵列的输出功率也已达到了50W[1]，国外已出现有连续工作线阵列输出功率达到 198W 的报道[2]。工作于准连续状态的激光器产品，占空比2℅的线阵列输出功率达100W，最高的研究报道已达到200W以上[3]。占空比已做到 2 0 ℅，其输出功率可以做到 70W。在转换效率上，已经有了电光转换效率达到 60% 以上[2]，工作寿命达到 20000 小时的报道。并且，器件可以在更高的温度下工作，而功率、波长等参数不发生严重的变化。Coherent公司的商用化产品具有很高的性能指标，表1和表2[1]分别给出了该公司器件的工作性能指标。

据Laser Focus World[4]报道，DPSSL即半导体泵浦固体激光器系统是大功率激光器的最大应用。2001 年 DPSSL 行业的收入比 2000 年增长了18%，达到了 100 百万美元。该报道预测 2002 年DPSSL 行业的增长会达到 23% ，对于泵浦大型的DPSSL 系统（功率为千瓦级）的堆积激光器面阵列，增长更为显著，达到了 38%。由于半导体激光器阵列越来越显示出其特有的优势，即光束质量高、成本低、可靠性高，千瓦级的半导体激光器阵列大有代替氙灯泵浦的固体激光器，进入工业材料处理市场的趋势。同时，2001 年大功率激光器阵列在军事上的应用也有很大增长。

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