高功率垂直腔面发射半导体激光器 这是单管VCSEL模块迄今为止所报道的最高功率指标

长光所研制出百瓦级微小型垂直腔面发射半导体激光模块
2014-07-22 发光室 张建 大 中 小 打印 【关闭】
　　中科院长春光机所大功率激光研究组开发出了利用4个高功率垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）单管串接形成的百瓦级980nm波段高功率准列阵模块。该模块采用全自主化设计的芯片结构及模块结构，模块尺寸仅有2.2mmX2.2mm，输出功率高达210W，这是单管VCSEL模块迄今为止所报道的最高功率指标。该突破使得微小型高功率VCSEL模块有望在激光引信、激光测距及激光面阵雷达系统中实现实用化。该成果已正式发表(JJAP 53,070303,2014)并得到了国际知名光电类期刊《Semiconductor TODAY》的关注。
　　针对高灵敏度激光引信、激光测距等军事应用需求，VCSEL模块驱动源采用高重复频率、超窄脉冲电流源，激光器工作时重复频率高达10kHz，脉宽仅有30ns。微型化高功率VCSEL模块采用具有自主知识产权的串接结构，突破了单管及列阵VCSEL器件高功率工作所需的超高工作电流问题；通过合理布线，减小了整体模块的电容电感，保证器件能够快速响应。
　　VCSEL具有圆形对称输出光斑、不存在COD等独特优势，在高功率脉冲激光应用领域具有广阔应用前景。中科院长春光机所大功率半导体激光组在高功率VCSEL器件研制上具有十余年研究基础，并在2012年成功实现了VCSEL单管92W的国际最高器件指标，目前又成功开发出百瓦级VCSEL单管模块。该课题组正与多家航天类及国防类单位合作开展下一步的实用化研究，以期推动国内激光引信、测距及激光面阵雷达等领域的发展。