半導(dǎo)體激光器至誕生至現(xiàn)在已經(jīng)有將近60年歷史,1962年,R.N.霍耳等人創(chuàng)制了砷化鎵半導(dǎo)體激光器,才真正開啟了半導(dǎo)體激光的歷程。時至今日半導(dǎo)體激光的應(yīng)用及其封裝技術(shù)還在探索階段,目前為止主要分為線性封裝,疊陣封裝,以及環(huán)形弧面封裝主要三大封裝技術(shù),在此基礎(chǔ)上還有面陣以及激光光束整形技術(shù)。
主要應(yīng)用于激光泵浦模塊
主要應(yīng)用于激光醫(yī)療美容,及其大功率工業(yè)激光
目前國外如CEO,rofin,F(xiàn)OBA等在弧面封裝上都是有自己的獨特的技術(shù),比較普遍的做法就是在弧面上削出平面來鋪設(shè)bar條,這樣會比較浪費熱沉的表面占比,使得激光器體積較大,而且功率較低;但是一直沒有攻克的難關(guān)就是如何在真正的弧面熱沉上鋪設(shè)bar條來達到超高功率的輸出。目前,國內(nèi)已有部分產(chǎn)品峰值功率可高達20kW,單脈沖能量可到1000mj,其中最大單脈沖能量可達10000mj,實現(xiàn)了真正意義上的激光功率大型化,激光體積小型化的特征。
弧形產(chǎn)品特性:
1.結(jié)構(gòu)分析傳導(dǎo)制冷,結(jié)構(gòu)緊湊,更加容易集成在有限的環(huán)境中
2.硬焊料金錫封裝更高的壽命高可靠性,可在嚴苛環(huán)境下使用
3.窄光譜,泵浦效率高,輸出功率一般峰值可達20kW,最高可達數(shù)百千瓦
4.存儲時間長,可超過15年
5.工作溫度范圍廣(-40℃-90℃)
6.采用多種bar條間距設(shè)計,實現(xiàn)不同高功率密度
技術(shù)參數(shù):
應(yīng)用:
半導(dǎo)體泵浦固體激光器的發(fā)展與半導(dǎo)體激光器的發(fā)展是密不可分的。1962年,第一只同質(zhì)結(jié)砷化鎵半導(dǎo)體激光器問世,1963年,美國人紐曼就首次提出了用半導(dǎo)體做為固體激光器的泵浦源的構(gòu)想。但在早期,由于二極管的各項性能還很差,作為固體激光器的泵浦源還顯得不成熟。直到1978年量子阱半導(dǎo)體激光器概念的提出,以及八十年代初期MOCVD技術(shù)的使用及應(yīng)變量子阱激光器的出現(xiàn),使得半導(dǎo)體泵浦固體激光器的發(fā)展步上了一個嶄新的臺階。在進入九十年代以來,大功率的半導(dǎo)體泵浦固體激光器及半導(dǎo)體泵浦固體激光器列陣技術(shù)也逐步成熟,從而,大大促進了半導(dǎo)體泵浦固體激光器的研究。
國內(nèi)半導(dǎo)體泵浦固體激光器市場化水平已經(jīng)達到數(shù)百瓦,實驗室水平已經(jīng)達到千瓦級。在應(yīng)用上,大功率半導(dǎo)體泵浦固體激光器以材料加工為主,包括了常規(guī)的激光加工:主要是材料加工,如激光標記、激光焊接、激光切割和打孔等,結(jié)構(gòu)緊湊、性能良好、工作可靠的大功率半導(dǎo)體泵浦固體激光打標機產(chǎn)品系列已經(jīng)在國內(nèi)得到了規(guī)模應(yīng)用,在國外,千瓦級的半導(dǎo)體泵浦固體激光器已有產(chǎn)品,德國、美國汽車焊接就已經(jīng)用到了千瓦級半導(dǎo)體泵浦固體激光焊劑機,在原理和技術(shù)方案上半導(dǎo)體泵浦固體激光器定標到萬瓦都是可行的,主要受限于成本和市場需求。二倍頻半導(dǎo)體泵浦固體激光器在微電子行業(yè)、三倍頻半導(dǎo)體泵浦固體激光器在激光快速成型領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。
除材料加工外,大功率半導(dǎo)體泵浦固體激光器還可以用于同位素分離(二倍頻、綠光)、激光核聚變、科學研究、醫(yī)療、檢測、分析、通訊、投影顯示以及軍事國防等領(lǐng)域,具有極其重要的應(yīng)用價值。