高功率808nm红外激光灯
44瓦超高功率808nm半导体激光器设计与制作
44瓦超高功率808 nm半导体激光器设计与制作仇伯仓，胡海，何晋国深圳清华大学研究院深圳瑞波光电子有限公司1. 引言半导体激光器采用III-V化合物为其有源介质，通常通过电注入，在有源区通过电子与空穴复合将注入的电能量转换为光子能量。
与固态或气体激光相比，半导体激光具有十分显著的特点：1）能量转换效率高，比如典型的808 nm高功率激光的最高电光转换效率可以高达65%以上[1]，与之成为鲜明对照的是，CO2气体激光的能量转换效率仅有10%，而采用传统灯光泵浦的固态激光的能量转换效率更低, 只有1%左右；2）体积小。
一个出射功率超过10 W 的半导体激光芯片尺寸大约为mm3, 而一台固态激光更有可能占据实验室的整整一张工作台；3）可靠性高，平均寿命估计可以长达数十万小时[2]；4）价格低廉。
半导体激光也同样遵从集成电路工业中的摩尔定律，即性能指标随时间以指数上升的趋势改善，而价格则随时间以指数形式下降。
正是因为半导体激光的上述优点，使其愈来愈广泛地应用到国计民生的各个方面，诸如工业应用、信息技术、激光显示、激光医疗以及科学研究与国防应用。
随着激光芯片性能的不断提高与其价格的持续下降，以808 nm 以及9xx nm为代表的高功率激光器件已经成为激光加工系统的最核心的关键部件。
高功率激光芯片有若干重要技术指标，包括能量转换效率以及器件运行可靠性等。
器件的能量转换效率主要取决于芯片的外延结构与器件结构设计，而运行可靠性主要与芯片的腔面处理工艺有关。
本文首先简要综述高功率激光的设计思想以及腔面处理方法，随后展示深圳清华大学研究院和深圳瑞波光电子有限公司在研发808nm高功率单管激光芯片方面所取得的主要进展。
2.高功率激光结构设计图1. 半导体激光外延结构示意图图2. 外延结构以及与之对应的光场分布图3. 量子阱限制因子与SCH层厚度之间的关系图4. 光束发散角与SCH层厚度之间的关系图1给出了一个典型的基于AlGaAs材料的808 nm半导体激光外延结构示意图，由其可见，外延结构由有源区量子阱、AlGaAs波导以及AlGaAs包层材料组成，在材料选取上包层材料的Al 组分要高于波导层材料的Al组分，以保证在材料生长方向形成波导结构，即材料对其中的光场有限制作用（见图2）。
实验报告-半导体泵浦激光原理
激光器主要有：工作物质、谐振腔、泵浦源组成。
工作物质主要提供粒子数反转。
泵浦过程使粒子从基态E1抽运到激发态E3，E3上的粒子通过无辐射跃迁（该过程粒子从高能级跃迁到低能级时能量转变为热能或晶格振动能，但不辐射光子），迅速转移到亚稳态E2。
E2是一个寿命较长的能级，这样处于E2的粒子不断累积，E1上的粒子又由于抽运过程而减少，从而实现E2与E1能级间的粒子数反转。
激光产生必须有能提供光学正反馈的谐振腔。
处于激发态的粒子由于不稳定性而自发辐射到基态，自发辐射产生的光子各个方向都有，偏离轴向的光子很快逸出腔外，只有沿轴向的光子，部分通过输出镜输出，部分被反射回工作物质，在两个反射镜间往返多次被放大，形成受激辐射的光放大即产生激光。
光的倍频是一种最常用的扩展波段的非线性光学方法。
激光倍频是将频率为ω的光，通过晶体中的非线性作用，产生频率为2ω的光。
当光与物质相互作用时，物质中的原子会因感应而产生电偶极矩。
单位体积内的感应电偶极矩叠加起来，形成电极化强度矢量。
电极化强度产生的极化场发射出次级电磁辐射。
当外加光场的电场强度比物质原子的内场强小得多时，物质感生的电极化强度与外界电场强度成正比。
P=ε0χE在激光没有出现前，当有几种不同频率的光波同时与该物质作用时，各种频率的光都线性独立地反射、折射和散射，满足波的叠加原理，不会产生新的频率。
当外界光场的电场强度足够大时（如激光），物质对光场的响应与场强具有非线性关系：P=αE+βE2+γE3+⋯式中α，β，γ，…均为与物质有关的系数，且逐次减小。
考虑电场的平方项E=E0cosωtP(2)=βE2=βE02cos2ωt=βE02(1+cos2ωt)出现直流项和二倍频项cos2ωt,直流项称为光学整流，当激光以一定角度入射到倍频晶体时，在晶体产生倍频光，产生倍频光的入射角称为匹配角。
倍频光的转换效率为倍频光与基频光的光强比，通过非线性光学理论可以得到：η=I2ωω∝βL2Iωsin2(Δkl/2)式中L为晶体长度，Iω、I2ω分别为入射的基频光、输出的倍频光光强。
红外激光光源
红外激光光源苏美开（济南福来斯光电技术有限公司，flsoe@ ）1概述尽管低照度CCD 摄像技术和微光夜视技术现在已经取得巨大进步，但是在低照度环境下，所有的图像监视装置接收到的仍然只是高噪声、低分辨率的模糊图像。
原因是光线太弱。
采用半导体激光红外光源可以从根本上改进夜间、尤其是夜间远距离拍摄的效果。
半导体红外激光光源是专为红外夜视系统配置的、远距离红外照明光源；配合红外摄像机、黑白CCD 摄像机或微光夜视系统用于夜间及24小时的、全天候条件下的监视摄像，照明距离从几米到数公里。
2 光束整形激光束压缩透镜主要用于将激光光束发散角进行压缩,在一般距离上观察时为了在不同距离上都能正常观察目标,通常采用变倍镜头,即近距离将光束发散角变大,这样照明范围大,光强度变弱,成像部分不会因为光强度大而饱和,远距离让将光束发散角变小,这样照明范围小,光强度变强,成像部分不会因为远距离衰减,从而增大观察距离。
光斑整型的目的主要是为了将半导体激光器光斑整成圆型或方型。
我们知道，半导体激光器输出光斑是椭圆形，水平和垂直发散角一般为θ‖×θ⊥=8º×40º。
不可能用于直接照明观察，因此需要整成圆型或方型。
对于用于有监视器观察显示的通常整理成长方型。
CCD 光敏面为矩型,且其长宽之比为3:4，这样如果我们将激光光斑整形为此比例的矩行，则正好相互匹配，产生的视觉效果非常好。
如果其中一个方向上视场角正好为激光器水平发散角（如8º）。
可以将垂直方向发散角压缩为11º或6º。
设柱透镜焦距为f, LD 发光带尺寸为d ，则，由几何光学可知，LD 光束经透镜后发散角为f d=θ 则θdf =（1） 由（1）即可确定需要的最短焦距值。
由此可以得到需要的激光器最小有效孔径为 )2/tan(2⊥=θf D （2）LD LEN例如，808nm 2W 管子光带尺寸为0.001×0.2mm,θ=6×180π=0.1，代入（1）得f=2mm 。
新品808nm近红外激光灯的应用
新品808nm近红外激光灯
新品808nm近红外激光灯管芯采用日本进口半导体激光二极管，内置电路板经改良，具有很强的抗干扰性、高稳定性、抑制浪涌电流及缓启动等特点，新品808nm近红外激光灯特别适于工业工作环境，能有效保证产品的稳定性和使用寿命。
新品808nm近红外激光灯多用于触摸桌面类、互动投影类产品中，该激光器出光后打出一个扇面，在目标上形成一条人眼看不到的直线，配合专门的设备观察（如CCD摄像机）等实现触控-互动投影。
同类产品还有：
808nm半导体红外一字线、多点触控-互动投影用808nm--200mw红外一字线激光器、电子
波长激励方式
输出功率光斑模式
运行方式供电电压
工作电流光学透镜
光束发散度出光张角度
直线度线宽
工作温度储存温度
尺寸；
使用寿命
1）激光定位灯使用应注意相关的激光使用安全规定，不能直射人眼；
2）激光器中半导零贰玖陆捌伍捌壹柒零捌体激光管属静电敏感器件，应遵守相关的静电防护规定。
测试和使用环境应保证没有静电；
3）电源线请勿用力拽拉；
4）电源电压不要超过DC5V，最好选用激光器专用直流稳压电源供电，“+”（红线）、“−”（黑线）极性绝对不可接反；
5）激光器通电时，“+”（红线）、“−”（黑线）极电源线绝对不可短路，以免烧毁激光器；
6）自制稳压电源请注意消除浪涌脉冲电压电流，稳压5V或<5V将延长使用寿命，避免在各种浪涌脉冲较大的场合中使用激光器；Yxl。
不可见光红外激光器
不可见光红外激光器此款808nm200mw远红外线灯打出一个扇形面，然后在目标上形成一条肉眼看不到的直线，需要用专门的设备观察（如CCD摄像机），主要应用于触摸桌面类、互动投影类产品中……808nm200mw远红外线灯发射出来的红外面铺满整个屏幕，这个激光红外面的厚度大概在2mm左右，手指等物体贴近触摸屏时，红外线平面上的红外线被反射，形成亮点，手指的尖部会作为一个红外点显示出来。
红外摄像头捕捉到这些亮点，并将画面传给计算机，计算机对这些画面进行处理和分析，识别出触摸事件及其位置，然后调用相应的指令，作出反馈，并生产新的图像，然后将新的图像通过投影仪投射到投影软幕上。
利用激光平面多点触摸技术来实现多点触摸装置是种简易以及价格便宜的方法，多数的装置需要四到六个激光头（甚至八个），从屏幕的四个角落照射在平面上。
激光光线拨零贰玖陆捌伍捌壹柒零玖的亮度取决于激光的功率（mW，功率越大亮度就越高，感应效果越好！技术指标：输出波长：808nm 980nm 850nm输出功率：635nm 0.5〜30mw650nm 0.5 〜200mw660nm 0.5 〜300mw工作电压：2.7~24V DC 工作电流：w 450mA 光束发散度：0.1〜1.5mrad 出光张角：10 o〜1350 光线直径：w 0.5mm @0.5m ；w 1.0mm @3.0m；w 1.5mm @6.0m ;直线度：w 1.0mm @ 6.0m光学透镜：光学镀膜玻璃透镜或塑胶透镜尺寸：C 19.5 X 120 mm C 8X 25mm 0 9X 35mm 0 11 x 37mm 0 12 x 40mm 0 16X 55mm 0 16X 65mm 0 16X 80mm 0 22x 85mm 0 26x 110mm（可定制）工作温度：—10〜75C 储存温度：—40〜85 C 激光等级：川b 售后服务：精工级系列一年保修。
（以出厂日期计算）lye。
高可靠性无铝有源层808 nm半导体激光器泵浦源
第50卷第4期2021年4月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Vol.50㊀No.4April,2021高可靠性无铝有源层808nm 半导体激光器泵浦源刘㊀鹏1,2,3,朱㊀振2,陈㊀康2,王荣堃1,夏㊀伟2,3,徐现刚1,2(1.山东大学,新一代半导体材料研究院,晶体材料国家重点实验室,济南㊀250100;2.山东华光光电子股份有限公司,济南㊀250101;3.济南大学物理科学与技术学院,济南㊀250022)摘要:针对高功率808nm 激光器泵浦源的应用需求,设计并制备了InGaAsP /GaInP 材料体系的无铝有源区半导体激光器㊂使用双非对称的限制层及波导层结构,降低了P 侧材料的热阻及光吸收㊂优化了金属有机化学气相沉积(MOCVD)中As 和P 混合材料的生长条件,制备出界面陡峭的四元InGaAsP 单晶外延薄膜㊂制作的激光器室温测试阈值电流为1.5A,斜率效率为1.26W /A,10A 下的功率达到10.5W,功率转换效率为58%㊂连续电流测试最大功率为23W@24.5A,准连续电流测试最大功率为54W@50A,没有产生灾变性光学损伤(COD)㊂在15A 电流加速老化下,激光器工作4200h 未出现功率衰减及COD 现象,说明制备的无铝有源区808nm 激光器具有高可靠性的输出性能㊂关键词:无铝材料;高可靠性;InGaAsP;808nm;非对称;泵浦源;半导体激光器中图分类号:TN248.4㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1000-985X (2021)04-0757-05High Reliable Al-Free 808nm Semiconductor Laser Diode Pump SourceLIU Peng 1,2,3,ZHU Zhen 2,CHEN Kang 2,WANG Rongkun 1,XIA Wei 2,3,XU Xiangang 1,2(1.Institute of Novel Semiconductors,State Key Laboratory of Crystal Material,Shandong University,Jinan 250100,China;2.Shandong Huaguang Optoelectronics Co.,Ltd.,Jinan 250101,China;3.School of Physics and Technology,University of Jinan,Jinan 250022,China)Abstract :For 808nm high power laser used as pump source,Al-free active-region laser diode was designed and fabricated,consisting of InGaAsP /GaInP.In this work,a double asymmetric structure of cladding and waveguide layers to reduce the thermal resistance and optical loss of P-side layers were proposed.By optimizing the MOCVD growth of As and P hybrid material,InGaAsP single-crystal epitaxial film with steep interface was fabricated.The threshold current is 1.5A at room temperature and the slope efficiency is 1.26W /A.The output power is 10.5W at 10A and the power efficiency is 58%.Under continuous wave (CW)operation,the maximum output power is 23W@24.5A,while it can reach 54W@50A under quasi continuous wave (QCW)mode without catastrophic optical damage (COD).No power degradation or COD occurred for accelerated aging over 4200h at 15A,showing high long-term reliability of Al-free active-region 808nm laser diode.Key words :Al-free material;high reliabile;InGaAsP;808nm;asymmetric;pump source;semiconductor laser diode㊀㊀收稿日期:2021-03-01㊀㊀基金项目:山东省激光装备创新创业共同体项目㊀㊀作者简介:刘㊀鹏(1994 ),男,山东省人,硕士研究生㊂E-mail:seekersliupeng@㊀㊀通信作者:朱㊀振,博士,高工㊂E-mail:zhuzhen@ 徐现刚,博士,教授㊂E-mail:xxu@ 0㊀引㊀㊀言半导体激光器具有体积小㊁质量轻㊁效率高及易于集成等优点,在工业加工㊁智能传感㊁医养健康及固体和光纤激光器泵浦源等方面有着重要应用㊂其中808nm 半导体激光器是Nd 掺杂YAG 固体激光器的理想泵浦源,被广泛用于精细加工㊁雷达测距等领域[1-2]㊂除了激光器的功率和效率,可靠性是实际应用中最为关注的性能㊂随着激光器输出功率越来越高,灾变性光学损伤(COD)成为影响半导体激光器可靠性及寿命的关键因素㊂这和激光器的材料生长和腔面处理有直接关系㊂由于AlGaAs 材料生长工艺比较成熟,目前758㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第50卷808nm激光器大部分使用AlGaInAs/AlGaAs作为有源层㊂但是含铝材料不稳定,极易氧化形成缺陷并在材料内部延伸造成器件失效㊂国际上,大功率808nm激光器一般都在腔面做特殊处理来控制缺陷的产生或延伸,如美国II VI公司的E2工艺[3],德国FBH研究所的H离子清洗工艺[4]㊂但特殊处理会带来复杂的工艺问题,降低良率,给808nm激光器的批量化生产增加难度㊂本文通过量产型金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备生长了InGaAsP/GaInP结构的808nm半导体激光器㊂由于有源区不含活泼性的铝元素,材料生长及腔面处理的工艺窗口较大,激光器的性能更加稳定和可靠㊂在15A电流加速老化下,激光器工作4200h未出现功率衰减及COD现象,10W工作寿命推测在40000h以上㊂本文是继承和发扬了蒋民华院士 为晶体提供泵源 的指导思想,不忘初心,通过各单位多年持久的产学研紧密结合,坚持创新,在山东华光光电子股份有限公司实现了规模化量产,满足了市场需求㊂同时开发了630~1100nm波段的多种半导体激光器泵浦源,其中808nm激光器由于具有优异的性能,是产业化较为成功的泵源之一㊂1㊀实㊀㊀验1.1㊀激光器结构如上所述,无铝结构的激光器在抑制体材料缺陷及提高腔面光学损伤方面有很多优势,但和传统的AlGaAs材料相比,InGaAsP/GaInP材料也有一些短板㊂根据JDSU的研究[5],GaInP材料的热导率是0.08W/(cm㊃K),为Al0.25Ga0.75As材料的一半,而其相同掺杂浓度下的电导率也要低于AlGaAs材料,这会影响激光器的高功率和高转换效率输出㊂在激光器外延结构设计上采用双非对称结构,如表1所示,P侧GaInP波导层的厚度要小于N侧GaInP波导层的厚度,P型AlGaInP限制层的Al组分要高于N型AlGaInP 限制层的Al组分㊂这不仅使光场偏向N区,降低空穴对光子的吸收,同时还能缩减P侧的外延层厚度,降低P区外延层的热阻及电阻㊂GaInP波导层中间为一层8nm厚度的InGaAsP单量子阱㊂InGaAsP材料可以通过调节III族及V族原子的组分实现量子阱的压缩和伸张应变,进而得到不同的激光偏振模式㊂为获得更低的阈值电流密度,可以使用压应变的InGaAsP量子阱㊂表1㊀808nm激光器的外延结构Table1㊀Epitaxial structure of808nm laser diodeLayer Material Thickness/nm Doping/cm-3Contact GaAs200>1ˑ1019P-cladding Al x Ga0.5-x In0.5P9001ˑ1018P-waveguide Ga0.5In0.5P400Quantum well InGaAsP8N-waveguide Ga0.5In0.5P800N-cladding Al y Ga0.5-y In0.5P15001ˑ1010Buffer GaAs2002ˑ1018为满足激光器耦合进入400μm芯径的光纤的需求,激光器发光区的宽度设计为390μm,周期为750μm,腔长为2mm㊂1.2㊀激光器制备外延材料生长使用量产型MOCVD系统㊂衬底为偏向<111>A方向15ʎ的GaAs(100)晶面,可以有效抑制GaInP材料的有序结构,增加材料生长窗口㊂III族有机源采用三甲基镓(TMGa)㊁三甲基铝(TMAl)和三甲基铟(TMIn),V族源材料为砷烷(AsH3)和磷烷(PH3),N型掺杂为Si,P型掺杂为Mg㊂外延层生长过程的温度控制在600~700ħ,反应室压力为104Pa㊂量子阱是整个激光器结构的核心,其生长质量决定了激光器的性能㊂InGaAsP为四元材料,且AsH3和PH3在不同生长条件下的分配系数差别较大,需要对量子阱的生长方式进行特殊设计㊂如图1所示,通过优化量子阱及两侧界面的生长温度及气流切换方式,得到界面陡峭的InGaAsP量子阱㊂外延层的结晶质量和表面状态也会影响激光器的性能参数㊂图2是经过优化后㊀第4期刘㊀鹏等:高可靠性无铝有源层808nm半导体激光器泵浦源759㊀的单层GaInP的原子力显微镜(AFM)照片,可以看到外延层的表面非常平整,粗糙度Ra仅为0.13nm,很接近外延生长前的GaAs衬底表面㊂图1㊀GaInP/InGaAsP量子阱的TEM照片Fig.1㊀TEM image of GaInP/InGaAsP quantum well图2㊀GaInP外延层的AFM照片Fig.2㊀AFM image of GaInP epitaxial layer 外延片生长完成以后进行芯片工艺的制作㊂使用湿法腐蚀工艺形成390μm的宽条,并在宽条两侧覆盖SiO2绝缘膜,形成电流注入区㊂P面金属电极为Ti/Pt/Au,N面金属电极为Ge/Ni/Au㊂解理成2mm腔长的巴条,使用电子束蒸发设备在前后腔面分别蒸镀5%的增透膜及98%的高反膜㊂解离成管芯,P面朝下烧结于AlN陶瓷材料的AuSn热沉上㊂2㊀结果与讨论为验证设计的外延结构及生长的材料质量,测试并计算了芯片的内量子效率和腔内损耗㊂将工艺晶片分别解理成1.0mm㊁1.5mm㊁2.0mm㊁2.5mm四种腔长的巴条,在未镀膜的条件下,利用脉冲电流分别测试它们的斜率效率和阈值电流,然后通过数值拟合,得到图3和4的曲线㊂通过计算得到芯片的内量子效率ηi 为97%,光吸收损耗系数αi为1.1cm-1,透明电流密度J tr为96A㊃cm-2,模式增益系数ΓG0为15cm-1㊂这个结果同德国Jenoptik公司及FBH研究所报道的808nm激光器结果是接近的[6-7]㊂图3㊀外微分量子效率和腔长的拟合曲线Fig.3㊀Curve of external differential efficiency and cavity length图4㊀阈值电流密度和腔长的拟合曲线Fig.4㊀Curve of threshold current density and cavity length图5为封装后的808nm激光器在25ħ条件下的功率-电流-电压曲线㊂从图中可以看出,激光器的阈值电流为1.5A,对应的阈值电流密度为192A㊃cm-2㊂激光器的斜率效率为1.26W/A,对应的外量子效率为82%㊂在10A电流下,激光器的输出功率达到了10.5W,电压1.82V,转换效率为58%㊂图6为热沉温度分别是25ħ㊁35ħ㊁45ħ及55ħ下的功率及电压曲线㊂随着温度增加,激光器的载流子溢出变得严重,阈值电流会增加,斜率效率会下降㊂由于P型限制层使用了高带隙的AlGaInP材料,高温下可以很好地将载流子限制在有源区内,激光器在55ħ及10A电流下的输出功率仍达到了9.3W,具有较好的温度特性㊂图7是激光器在10A电流下测试的光谱曲线㊂其峰值波长为807.9nm,光谱的半高宽(FWHM)为1.7nm㊂图8是激光器的远场特性测试㊂激光器工作时的水平发散角为9ʎ,垂直发散角为31ʎ㊂760㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第50卷图5㊀808nm LD的功率-电流-电压曲线Fig.5㊀Power-current-voltage curves of808nm LD图6㊀不同温度下的808nm LD功率曲线Fig.6㊀Power curves of808nm LD at different temperatures图7㊀808nm LD的光谱曲线Fig.7㊀Optical spectrum of808nm LD图8㊀808nm LD的远场发散角Fig.8㊀Far field angle of808nm LD图9㊀CW及QCW大电流测试下的功率曲线Fig.9㊀Power curves at high current CW and QCW testing图10㊀激光器加速老化曲线Fig.10㊀Accelerated aging curves of the laser 808nm的大功率激光器一般在工业及特种行业中作为泵浦源使用,需要具有高的可靠性㊂由于大功率激光器的主要失效模式为COD造成的突然失效,其COD功率是影响激光器可靠性的重要因素㊂在实验中,可以通过大电流测试考评激光器的COD水平㊂图9为连续电流(CW)及准连续电流(QCW,脉宽1ms,周期100ms)模式测试下的激光器功率曲线图㊂受限于测试电源的最大电流,激光器在CW24.5A下功率达到了23W,在QCW50A下的功率达到了54W,并且两种测试方式均没有COD产生,说明制作的808nm激光器的腔面COD功率在54W以上,具有高的抗腔面光学损伤特性㊂激光器的寿命和稳定性可以通过提高电流或温度的加速老化方式进行快速考评㊂由于808nm激光器的主要失效原因是腔面COD,提高电流(功率)的加速方式更能反映808nm激光器的可靠性水平㊂国内外同行大部分使用12A以内的加速电流进行老化[6,8-9],鉴于无铝结构激光器在抗腔面光学损伤方面的优势,使用更高的15A加速电流㊂图10是10只㊀第4期刘㊀鹏等:高可靠性无铝有源层808nm半导体激光器泵浦源761㊀808nm激光器在15A电流㊁水冷温度25ħ下的在线监控老化曲线㊂经过4200h的老化,激光器没有出现功率衰减及突然失效现象㊂通过文献所用的加速因子计算方法[10],推算808nm激光器在10W下的寿命为40000h以上,12W下的寿命也在20000h以上㊂3㊀结㊀㊀论本文使用MOCVD方法生长了高质量的InGaAsP/GaInP材料体系的激光器外延片,并制作了390μm条宽及2mm腔长的器件㊂室温测试阈值电流为1.5A,斜率效率1.26W/A,10A下的功率达到10.5W,转换效率为58%㊂CW电流测试最大功率为23W@24.5A,QCW电流测试最大功率为54W@50A㊂在15A电流加速老化下,激光器工作4200h未出现功率衰减及COD现象,推算808nm激光器在10W下的寿命为40000h以上,12W下的寿命在20000h以上㊂参考文献[1]㊀陈良惠,杨国文,刘育衔.半导体激光器研究进展[J].中国激光,2020,47(5):13-31.CHEN L H,YANG G W,LIU Y X.Development of semiconductor lasers[J].Chinese Journal of Lasers,2020,47(5):13-31(in Chinese).[2]㊀宁永强,陈泳屹,张㊀俊,等.大功率半导体激光器发展及相关技术概述[J].光学学报,2021,41(1):0114001.NING Y Q,CHEN Y Y,ZHANG J,et al.Brief review of development and techniques for high power semiconductor lasers[J].Acta Optica Sinica,2021,41(1):0114001(in Chinese).[3]㊀EPPERLEIN P W.Semiconductor laser engineering,reliability and diagnostics[M].John Wiley&Sons Ltd:Wiley,2013.[4]㊀CRUMP P,WENZEL H,ERBERT G,et al.Passively cooled TM polarized808nm laser bars with70%power conversion at80W and55Wpeak power per100μm stripe width[J].IEEE Photonics Technology Letters,2008,20(16):1378-1380.[5]㊀PETERS M,ROSSIN V,ACKLIN B.High-efficiency high-reliability laser diodes at JDS Uniphase[C]//Lasers and Applications in Science andEngineering.Proc SPIE5711,High-Power Diode Laser Technology and Applications III,San Jose,California,USA.2005,5711:142-151.[6]㊀PIETRZAK A,HüLSEWEDE R,ZORN M,et al.High-power single emitters and low fill factor bars emitting at808nm[C]//SPIE LASE.ProcSPIE9733,High-Power Diode Laser Technology and Applications XIV,San Francisco,California,USA.2016,9733:97330R. [7]㊀KNAUER A,ERBERT G,STASKE R,et al.High-power808nm lasers with a super-large optical cavity[J].Semiconductor Science andTechnology,2005,20(6):621-624.[8]㊀REN Z Q,LI Q M,LI B,et al.High wall-plug efficiency808-nm laser diodes with a power up to30.1W[J].Journal of Semiconductors,2020,41(3):61-63.[9]㊀MARTIN HU H,QIU B C,WANG W M,et al.High performance808nm GaAsP/InGaP quantum well lasers[C]//SPIE/COS Photonics Asia.Proc SPIE10017,Semiconductor Lasers and Applications VII,Beijing,China.2016,1001:100170M.[10]㊀BAO L,KANSKAR M,DEVITO M,et al.High reliability demonstrated on high-power and high-brightness diode lasers[C]//SPIE LASE.ProcSPIE9348,High-Power Diode Laser Technology and Applications XIII,San Francisco,California,USA.2015,9348:93480C.。
808nm激光器
808nm激光器
（cl）808nm激光器在照明领域中应用的最大优势在于激光具有极高的发光效率和发光强度，半导体激光的光电转换效率最高可达80%，大大的降低能耗，增加照明距离。
其中，808nm激光器可轻易实现100-1000米照明距离，满足风光供电监控项目对远距离监控的需要。
如在野外建立监控点，距离一般都比较远。
还在监控夜领域也逐渐被广泛的使用。
技术参数均可按客户实际需要订制。
本产品采用原装进口激光二极管，体积小，光线清晰，出光张角大，直线度高。
我们可以制作固定焦点同时可以制作可调焦的红光线状激光器，请打零贰玖捌捌柒贰陆柒柒叁客户可以根据各种要求调整焦点。
输出功率：635nm 0.5～30mw
650nm 0.5～200mw
660nm 0.5～300mw
工作电压：2.7~24V DC
工作电流：≤450mA
光束发散度：0.1～1.5mrad
出光张角：10º～135º
光线直径：≤0.5mm ＠0.5m；≤1.0mm ＠3.0m；≤1.5mm ＠6.0m；直线度：≤1.0mm ＠6.0m
光学透镜：光学镀膜玻璃或塑胶透镜
尺寸：Φ8×25mm；Φ9×35mm；Φ11×37mm；Φ12×40mm；Φ
16×55mm；Φ16×65mm；Φ16×80mm；Φ22×85mm；Φ26×110mm （可定制）
工作温度：－10～75℃
储存温度：－40～85℃
激光等级：Ⅲb。
808nm红外激光转化成532nm绿激光的变化过程
808nm红外激光转化成532nm绿激光的变化
过程
808nm红外激光转化成532nm绿激光的过程通常通过二倍频技术来实现。
下面是详细的变化过程：
1. 首先，使用一个808nm红外激光器作为初始激光源。
这种激光器通常使用GaN或GaAs半导体材料，并且经过特定的电流注入产生808nm波长的红外光。
2. 然后，将808nm红外激光通过一个非线性光学晶体（通常是KTP晶体）进行二倍频。
这个过程利用了非线性晶体材料的光学效应，将808nm的红外光转化为532nm的绿光。
3. 在二倍频过程中，晶体中的非线性光学效应会导致光的频率加倍，同时波长减半。
这是由于非线性晶体中原子或分子的振动和排列引起的。
4. 最终，532nm的绿激光输出，可以用于许多应用，如激光显示、激光测距、医学领域等。
需要注意的是，转换过程中存在能量损耗，因此转换效
率可能不是100%。
而且，这个过程还需要精确的光学设计和控制，以确保高质量的转换效果。
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• 描述： • 高功率808nm红外激光灯在照明领域中应用的最大优势在于激光 具有极高的发光电零贰玖捌捌柒贰陆柒柒叁效率和发光强度， 高功率808nm红外激光灯的光电转换效率最高可达 80%，大大的 降低能耗，增加照明距离。 • 高功率808nm红外激光灯可轻易实现100-1000米照明距离，满足 风光供电监控项目对远距离监控的需要。如在野外建立监控点， 距离一般都比较远。还在监控夜领域也逐渐被广泛的使用。技 术参数均可按客户实际需要订பைடு நூலகம்。 • yyz • 对本公司售出的产品一律保证一年保修，三年维修的原则，在 保修期内出现的任何质量问题将给予认真负责的处理。欢迎用 户提供宝贵的改进意见yyz