20世紀(jì)60年代初期的光纖激光打標(biāo)機(jī)(www.sanhuchi.com)之泵浦源--半導(dǎo)體激光器是同質(zhì)結(jié)型激光器,它是在一種材料上制作的pn結(jié)二極管在正向大電流注人下應用創新,電子不斷地向p區(qū)注人提高,空穴不斷地向n區(qū)注入.于是機構,在原來(lái)的pn結(jié)耗盡區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了載流子分布的反轉(zhuǎn)的特性,由于電子的遷移速度比空穴的遷移速度快,在有源區(qū)發(fā)生輻射基礎、復(fù)合提供堅實支撐,發(fā)射出熒光,在一定的條件下發(fā)生激光高產,這是一種只能以脈沖形式工作的半導(dǎo)體激光器.
半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)激光器發(fā)展的第二階段是異質(zhì)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器信息化技術,它是由兩種不同帶隙的半導(dǎo)體材料薄層,如G&As,GaAlAs所組成良好,先出現(xiàn)的是單異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器(1969年).單異質(zhì)結(jié)注人型激光器(SHLD)是利用異質(zhì)結(jié)提供的勢(shì)壘把注入電子限制在GaAsP一N結(jié)的P區(qū)之內(nèi)逐步顯現,以此來(lái)降低閥值電流密度,其數(shù)值比同質(zhì)結(jié)激光器降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)引領,但單異質(zhì)結(jié)激光器仍不能在室溫下連續(xù)工作.
1970年自動化裝置,實(shí)現(xiàn)了激光波長(zhǎng)為9000A.室溫連續(xù)工作的雙異質(zhì)結(jié)GaA(砷化稼一稼鋁砷)激光器.雙異質(zhì)結(jié)激光器(DHL)的誕生使可用波段不斷拓寬,線寬和調(diào)諧性能逐步提高應用前景,其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在P型和n型材料之間生長(zhǎng)了僅有0.2Eam厚的有很大提升空間,不摻雜的,具有較窄能隙材料的一個(gè)薄層激發創作,因此注人的載流子被限制在該區(qū)域內(nèi)(有源區(qū))前景,因而注人較少的電流就可以實(shí)現(xiàn)載流子數(shù)的反轉(zhuǎn).在半導(dǎo)體激光器件中,目前比較成熟增幅最大、性能較好共享應用、應(yīng)用較廣的是具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電注人式G&A。二極管激光器.
隨著異質(zhì)結(jié)激光器的研究發(fā)展,人們想到如果將超薄膜(20nm)的半導(dǎo)體層作為激光器的激括層取得了一定進展,以致于能夠產(chǎn)生量子效應(yīng)完善好,結(jié)果會(huì)是怎么樣?再加之由于MBE,MOCVD技術(shù)的成就,于是積極參與,在1978年出現(xiàn)了世界上第一只半導(dǎo)體量子阱激光器(QWL)問題分析,它大幅度地提高了半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)激光器的各種性能.后來(lái),又由于MOCVD,MBE生長(zhǎng)技術(shù)的成熟交流研討,能生長(zhǎng)出高質(zhì)量超精細(xì)薄層材料更加完善,之后,便成功地研制出了性能更加良好的量子阱激光器建設應用,量子阱半導(dǎo)體激光器與雙異質(zhì)結(jié)(DH)激光器相比支撐作用,具有闌值電流低、輸出功率高動力,頻率響應(yīng)好同時,光譜線窄和溫度穩(wěn)定性好和較高的電光轉(zhuǎn)換效率等許多優(yōu)點(diǎn).
QWL在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是它的有源區(qū)是由多個(gè)或單個(gè)阱寬約為100人的勢(shì)阱所組成,由于勢(shì)阱寬度小于材料中電子的德布羅意波的波長(zhǎng)效高性,產(chǎn)生了量子效應(yīng)模式,連續(xù)的能帶分裂為子能級(jí).因此,特別有利于載流子的有效填充提升,所需要的激射閱值電流特別低.半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的主要是單高品質、多量子阱,單量子阱(SQW)激光器的結(jié)構(gòu)基本上就是把普通雙異質(zhì)結(jié)(DH)激光器的有源層厚度做成數(shù)十nm以下的一種激光器支撐能力,通常把勢(shì)壘較厚以致于相鄰勢(shì)阱中電子波函數(shù)不發(fā)生交迭的周期結(jié)構(gòu)稱為多量子阱(MQW).量子阱激光器單個(gè)輸出功率現(xiàn)已大于1w資源優勢,承受的功率密度已達(dá)lOMW/cm3以上而為了得到更大的輸出功率,通程卣鞲用黠@?梢园言S多單個(gè)半導(dǎo)體激光器組合在一起形成半導(dǎo)體激光器列陣估算。
因此,量子阱激光器當(dāng)采用陣列式集成結(jié)構(gòu)時(shí)方便,輸出功率則可達(dá)到l00w以上.近年來(lái)基礎上,高功率半導(dǎo)體激光器(特別是陣列器件)飛速發(fā)展,已經(jīng)推出的產(chǎn)品有連續(xù)輸出功率5W,10W,20W和30W的激光器陣列.脈沖工作的半導(dǎo)體激光器峰值輸出功率50w知識和技能,120W和1500W的陣列也已經(jīng)商品化.一個(gè)4.5cm9cm的二維陣列取得顯著成效,其峰值輸出功率已經(jīng)超過(guò)45BW.峰值輸出功率為350KW的二維陣列也已間世,從20世紀(jì)70年代末開始實現,半導(dǎo)體激光器明顯向著兩個(gè)方向發(fā)展不容忽視,一類是以傳遞信息為目的的信息型激光器.另一類是以提高光功率為目的的功率型激光器.在泵浦固體激光器等應(yīng)用的推動(dòng)下,高功率光纖激光打標(biāo)機(jī)之泵浦源--半導(dǎo)體激光器(連續(xù)輸出功率在100以上服務體系,脈沖輸出功率在5W以上說服力,均可稱之謂高功率半導(dǎo)體激光器).