导读:本文包含了大功率半导体列阵论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:半导体,列阵,激光器,激光,偏振,晶体,光栅。
大功率半导体列阵论文文献综述
杨文韬[1]（2012）在《大功率半导体激光器列阵的微蒸发冷却组件的理论与实验研究》一文中研究指出重庆师范大学研制出的用于大功率半导体激光器列阵散热的微通道冷却封装组件已达到国际先进水平,在使用中发现该器件存在需要外加制冷设备,体积庞大的不足之处。在此基础上本课题进一步提出了将工程热物理常用的节流膨胀(蒸发)制冷的蒸发器微型化,代替微通道作为大功率半导体激光器列阵的冷却封装组件的研究思想。本课题的研究目的是利用焦耳-汤姆孙效应制作符合半导体激光器列阵制冷使用的微型压缩制冷微蒸发冷却组件。在国外已有微通道蒸发制冷用于半导体电子器件的先例,这种技术是制冷传热领域的前沿,将其用于半导体激光器的制冷尚属首例。本课题查找了大量关于压缩制冷系统、微通道换热器制作以及微蒸发制冷方面的理论、仿真和实验方面的资料,采用的研究方法包括建立数学理论模型,计算机数字模拟仿真、实际工件工程图纸设计、实际设备制作和实验检验相结合等研究方法,基于气液两相流和流体力学原理本文讨论了微蒸发器冷却封装组件的结构、制造工艺以及组装微制冷系统各环节相关的理论和技术问题。本课题研究的关键问题是如何根据半导体激光器列阵的散热要求设计出合理的微蒸发器内腔腔形,选定合理的加工材料,寻找合适的制冷介质,探索器件的制备工艺等。本项目之研究不但能为大功率半导体激光器列阵的应用提供新的散热技术,同时还可为节流膨胀(蒸发)制冷技术开拓新的应用领域。本文在大功率二极管微蒸发冷却组件研究中完成了以下工作：·初步建立了大功率微蒸发制冷装置毛细管内气液两相流的数学模型；·建立了微蒸发器带相变的气液两相流数学模型；·对毛细管工作状态进行了仿真计算；·设计了微蒸发腔和毛细管结构；·提出机械-化学新工艺制作丝米级精密铜微沟道和微蒸发腔；·制作了微蒸发腔和毛细管装置；·选用了符合制冷要求的制冷工质、压缩机以及冷凝器；·搭建微蒸发器冷却组件试验平台；·初步开机测试证明试验装置是可行的通过以上工作为进一步实验测试和优化设计打下了坚实的基础。(本文来源于《重庆师范大学》期刊2012-04-01）
安振峰,黄科,邓海丽[2]（2011）在《808nm波长锁定大功率半导体激光器列阵》一文中研究指出大功率半导体激光器列阵(DLA)具有功率高、电光转换效率高、可靠性强、寿命长、体积小及成本低等诸多优点,但其波长随温度变化较大,光谱线宽较宽,这些缺点直接限制了其实际应用。为了解决此问题,采用体布拉格光栅(VBG)构成波长锁定大功率半导体激光器系统。体布拉格光栅可以把波长锁定,同时把光谱线宽压窄,从而有效改善了DLA波长漂移和光谱线宽的情况。在载体水冷温度为30~60℃时,大功率半导体激光器列阵自由运行,波长温度漂移系数为0.26nm/℃,光谱线宽为2~3nm。当采用体布拉格光栅作为外腔反馈后,DLA的光谱线宽被压缩到了1.2nm,波长稳定在体布拉格光栅波长807.1nm附近,波长温度漂移系数小于0.005nm/℃。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2011年05期）
戚晓东[3]（2010）在《大功率相干半导体激光列阵原理与实现方法的分析》一文中研究指出本文以大功率相干半导体激光列阵在相干激光雷达等方面的潜在应用为背景,系统分析了半导体激光相干列阵的原理和实现方法,提出了以面发射分布反馈激光器为单元、使用光格子结构最终形成大功率半导体相干激光列阵的方案,并提出了相应的设计结构,进行了参数优化分析,最后提出了未来的研究框架。论文基于光束相干原理和激光列阵理论,认为相干激光列阵的实现本质上是列阵内锁相相干的实现。文章通过对比分析应用目标与半导体激光列阵相干性能极限,指出半导体相干激光列阵研究的困难本质上由半导体材料本身的物理性质和半导体工艺水平所决定。得出要实现实用的相干列阵,需要选用合适的激光单元和锁相列阵耦合方案,并通过附加线宽压缩机制逐步压缩激光线宽。其中,激光单元的类型和单模性能最终决定了其激光相干列阵的最高相干性能。文章通过分析现有实现方案,认为面发射分布反馈(SE-DFB)激光器可作为大功率列阵相干单元;基于波导共振原理的光格子结构可作为普适的列阵耦合结构。本文还提出了自己的相干列阵结构和SE-DFB激光单元设计结构,并用耦合模理论验证了其良好的大功率单模性能,并优化了光栅占空比等参数,并指出了该型激光器的不足和研究契机。论文最后提出采用非矩形光栅、形成器件闭环设计平台和建立新型在线实时监控系统的构想,以改善其性能,推动其最终实现。(本文来源于《中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）》期刊2010-04-10）
王烨[4]（2010）在《大功率半导体激光器列阵的热特性研究》一文中研究指出随着科学技术的不断进步,光电子技术已经与人们生产和生活息息相关。其中,半导体激光器技术作为光电子技术的重要组成部分也起着非常重要的作用。现在,半导体激光器技术已经成为二十世纪发展快、成果多、学科渗透广的综合性高新技术,并广泛应用于光纤通信、工业材料处理、激光医疗、国防建设等领域。本论文从大功率半导体激光器的热特性出发,研究了800nm大功率半导体激光器列阵的结构设计、工艺制作、热特性和封装引入应变特性。在博士论文期间,取得的主要成绩和创新性成果是:1.系统介绍了半导体激光器的基本原理和基本组成,包括光增益、量子阱结构、侧向限制、光波导和谐振腔的基本理论。2.设计了800nm半导体激光器列阵结构。为了减小阈值电流,降低热阻和串联电阻,采用GaAs_(0.86)P_(0.14)应变单量子阱作为有源区,Al_(0.35)Ga_(0.65)As作为波导层,Al_(0.7)Ga_(0.3)As作为包层。采用大光腔波导结构,减少进入到包层的光强度,降低光损耗和热阻。提高包层掺杂能级,减小热阻和串联电阻。为了提高输出功率,列阵的填充因子为50%,腔长为1mm。为了抑制假模的出现,通过刻蚀沟道深隔离,并在沟槽上沉积SiO_2介质绝缘层,增加沟槽对假模的吸收。3.优化了刻蚀技术、P、N面欧姆接触,研制出800nm大功率半导体激光器列阵,当占空比为20%的脉冲电流为106.5A时,峰值功率达到100.9W。4.阈值电流方法测量有源区温度的理论基础是阈值电流随温度呈现指数变化,斜率效率随温度呈现线性变化。实际上,斜率效率随温度也呈现指数变化。我们对阈值电流方法进行修正,提出了测量有源区温度的功率-阈值电流方法,其最大偏差为4.2K,而用阈值电流法计算的偏差值最小也在9K以上。5.将双边冷却技术引入到CS封装中,优化后的CS封装形式具有更好的散热性能,热阻更小。通过实验证实,改进后的CS封装激光器在占空比为20%时,热阻为0.1588K/W,与传统的CS封装激光器相比热阻减小了0.03K/W。6.对激光器封装过程产生的应变进行研究,在理论上和实验上证实电致发光谱可以定性和定量测量封装引入应变和焊料层的缺陷。测量结果证实了激光器芯片焊接中由于芯片和热沉的热膨胀系数不同,封装引入应变不可避免的被引入到有源区中。此外,通过实验证实增加铟焊接层的界面厚度,可以减小封装引入应变。(本文来源于《中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）》期刊2010-04-01）
丁鹏[5]（2009）在《提高大功率半导体激光列阵光束质量的实验和理论研究》一文中研究指出本文以促进大功率半导体激光器在材料加工中的直接应用为背景,以提高大功率半导体激光列阵光束质量为主要研究对象,针对目前大功率半导体激光列阵的发光单元数目多,互相之间无直接光电联系,列阵整体光束质量差的问题,采用了光纤相干耦合外腔、体全息光栅外腔和激光束偏振耦合这叁种方法提高半导体激光列阵的光束质量。对各种方法分别进行了理论和实验分析,并讨论了其在实际应用中的可行性问题。大功率半导体激光阵列各发光单元是光电隔离的,提高光束质量的方法有相干耦合和非相干耦合两种方法。目前的外腔锁相技术,通过在半导体激光器外加入具有一定反射率的外腔镜或光栅、位相共轭镜等形成外腔,利用光辐射在外腔中传播时的衍射作用产生锁相的效果。光辐射从外腔反馈镜反射回半导体激光器有源区时,由于衍射反馈到其它单元从而实现了阵列发光单元间的相互耦合。但现有外腔锁相相干耦合技术只能保证相邻发光单元之间有耦合,并不能在所有发光单元之间形成强的耦合。本文提出引入光纤整形器实现半导体激光阵列外腔锁相,即光纤耦合半导体激光外腔锁相。在半导体激光阵列外腔中,利用光纤束的柔韧性、低损耗的特点,使发光单元呈二维排列。这样,外腔中参加锁相的相邻单元数目增多,同时因为光纤集束端面不必考虑散热问题,光纤可以紧密排列,发光单元的填充因子增加,有利于形成并联耦合,提高外腔中的相干程度。采用光纤耦合外腔的方法在半导体激光列阵发光单元间实现了锁相输出,锁相前列阵光谱宽度2.6nm,锁相后光谱宽度0.23nm,提高了列阵整体的相干性,输出光束的光强得到提高。光纤耦合外腔中,列阵作为一个整体运行于统一的超模。本文中确定了耦合系数矩阵,分析了列阵各阶超模的模式增益、近场分布和远场分布。分析了光纤外腔正向和反向功率传输情况,求得了耦合效率。根据主要功率损失原因提出了改进方案。体全息光栅外腔不改变列阵发光单元的排列方式,发光单元之间的耦合较弱,但结构简单、能量损失小。同时,该外腔有很好的波长稳定性。本文用体全息光栅外腔来改善半导体激光阵列的光谱特性,并对其进行了理论分析和软件模拟,确定了最佳外腔长度。实验中将光谱线宽压窄到0.22nm,波长随温度的漂移减小到0.01nm/℃。相干耦合主要通过外腔反馈使单元间的光场相互耦合,为了减小外腔反馈中的自耦合系数,实验中采用了平凹柱面镜作为外腔反射镜,将腔长设为半共焦腔,并进行理论分析,通过外腔实验,阵列的谱线宽度从2.5nm压窄到了0.5nm,一定程度上改善了半导体激光器阵列的相干特性。在此基础上,将体全息光栅和平凹柱面镜构成双外腔,并且在实验中获得了双波长输出,谱线宽度达到0.2nm,随温度变化时,其波长间隔始终稳定在1.8nm。偏振耦合属于非相干耦合,不能改变半导体激光列阵的相干特性,但可以提高输出激光光束的亮度。与波长耦合、空间耦合配合使用,能对激光光束的亮度有较大提高。本文中,使用两个半导体激光堆栈,采用偏振耦合的方法,研制了一台直接应用型的大功率半导体激光器,最大输出功率1kW。在工作电流130A时,电光转换效率约为43%。使用UFF100激光光束质量诊断仪测量,焦斑呈矩形分布,焦斑面积为0.55×5.0mm2,快轴光参积Kf=26.1mm·mrad,激光器系统工作稳定。用其做了钢轨表面硬化、铝合金焊接等试验。提高大功率半导体激光列阵的光束质量具有重要的实用意义。高的光束质量可以产生高的聚焦功率密度,满足深熔焊接等需要高功率密度场合的需要。本文中,通过提高半导体激光列阵输出激光束的光强和亮度,从而获得更高的功率密度。列阵的输出光谱压窄,也可以在泵浦固体激光器等需要窄线宽的场合中有较多应用。同时,文中分析的并联耦合模式理论对今后的列阵或者面阵的外腔耦合具有一定的指导作用。(本文来源于《北京工业大学》期刊2009-03-01）
韩淋,刘媛媛,王翠鸾,吴芃,冯小明[6]（2008）在《采用双折射晶体实现大功率半导体列阵激光器偏振复合》一文中研究指出根据大功率半导体列阵激光器输出光束的偏振特性,基于偏振复用的原理,利用双折射晶体YVO4进行两只大功率半导体列阵激光器的偏振合束研究。利用按照理论计算值生长的双折射晶体和特殊设计的光路系统实现功率复用效率66%,经过耦合镜聚焦后得到光斑大小为1.25 mm×0.12 mm,功率密度为2.74×104W/cm2。(本文来源于《光电子.激光》期刊2008年12期）
韩淋,刘媛媛,王翠鸾,冯小明,王晓薇[7]（2008）在《大功率半导体列阵激光器的偏振复用技术研究》一文中研究指出根据大功率半导体激光器输出光束的偏振特性,基于偏振复用的原理,分别利用双折射晶体和偏振合束晶体对两只大功率半导体线列阵激光器进行了偏振合束研究。依据理论计算结果,生长了双折射晶体YVO4,并进行了特殊的光路系统设计,最终实现了偏振复用,功率效率达到66%;利用偏振合束,晶体功率效率为85%。最后,从各方面比较了两种方法的优缺点。(本文来源于《半导体光电》期刊2008年06期）
蔡然,胡渝,曾岚,薛蔡,陈建国[8]（2007）在《超大功率二维半导体激光列阵并路自适应稳模技术》一文中研究指出半导体列阵量子效率高,输出波长范围涵盖570～1600nm,工作寿命可达数百万小时,迭层列阵可提供超高功率激光输出,在工业、医学等很多领域具有非常广阔的应用前景。但列阵在自由运行时,各发光单元发出的光是不相干的,输出质量差,采用1/4Talbot外腔镜耦合技术,列阵实现了空间锁相最高阶超模,然而唯有基超模远场分布是中心单瓣结构,输出接近衍射极限。为得到最小谱宽、最小发散角、最大功率密度输出,必须将外腔镜倾斜β=λ/2d(λ为工作波长,d为列阵周期),这使得仅有基超模光能成像于发光单元内而被允许振荡。应用此技术于超大功率二维半导体列阵相干锁相时,尽管冷却子系统保障了持续出光,但一段时间后,残余热效应等将导致外腔镜发生随机形变,使β漂移超过阈值使基超模失配,非基超模振荡使远场为非中心单瓣结构,极大地恶化了输出质量。可见,必须适时补偿β漂移,为此,在列阵超模选择稳定性分析基础上,研发了并路自适应稳模技术,并由置于特定结构中的传感探测光源、微透镜等构成的传感探测子系统、补偿子系统实现。试验结果显示,β漂移被及时感知补偿,基超模光稳定占优地成像于发光单元内,使输出光质量高,列阵性能被有效增进,在满足有高品质需求的应用上意义重大。(本文来源于《发光学报》期刊2007年06期）
牛岗,樊仲维,王培峰,崔建丰,石朝辉[9]（2007）在《大功率半导体激光列阵单光纤耦合技术》一文中研究指出利用阶梯反射镜整形技术和偏振合束及波长合束技术成功将两只波长为808nm和两只波长为980nm的40W大功率半导体激光器光束进行混合,最后得到输出功率为95.8W、耦合效率为60%的双波长大功率半导体激光列阵单光纤耦合模块,光纤芯径为400μm,数值孔径为0.22.(本文来源于《半导体学报》期刊2007年10期）
尧舜,套格套,刘云,王翔鹏,姚迪[10]（2006）在《高效率1.06μm波段大功率半导体激光列阵模块》一文中研究指出采用InGaAs/InGaAsP应变量子阱折射率分别限制(SCH)宽波导结构结合优化欧姆接触减小串联电阻的方法,制作出高效率大功率1.06μm波段半导体激光列阵模块。激光芯片宽1 cm,腔长1 200μm,条宽200μm,填充密度为50%;室温连续输出功率为50.2 W时光电转换效率达到56.9%。(本文来源于《半导体光电》期刊2006年03期）
大功率半导体列阵论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
大功率半导体激光器列阵(DLA)具有功率高、电光转换效率高、可靠性强、寿命长、体积小及成本低等诸多优点,但其波长随温度变化较大,光谱线宽较宽,这些缺点直接限制了其实际应用。为了解决此问题,采用体布拉格光栅(VBG)构成波长锁定大功率半导体激光器系统。体布拉格光栅可以把波长锁定,同时把光谱线宽压窄,从而有效改善了DLA波长漂移和光谱线宽的情况。在载体水冷温度为30~60℃时,大功率半导体激光器列阵自由运行,波长温度漂移系数为0.26nm/℃,光谱线宽为2~3nm。当采用体布拉格光栅作为外腔反馈后,DLA的光谱线宽被压缩到了1.2nm,波长稳定在体布拉格光栅波长807.1nm附近,波长温度漂移系数小于0.005nm/℃。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
大功率半导体列阵论文参考文献
[1].杨文韬.大功率半导体激光器列阵的微蒸发冷却组件的理论与实验研究[D].重庆师范大学.2012
[2].安振峰,黄科,邓海丽.808nm波长锁定大功率半导体激光器列阵[J].微纳电子技术.2011
[3].戚晓东.大功率相干半导体激光列阵原理与实现方法的分析[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）.2010
[4].王烨.大功率半导体激光器列阵的热特性研究[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）.2010
[5].丁鹏.提高大功率半导体激光列阵光束质量的实验和理论研究[D].北京工业大学.2009
[6].韩淋,刘媛媛,王翠鸾,吴芃,冯小明.采用双折射晶体实现大功率半导体列阵激光器偏振复合[J].光电子.激光.2008
[7].韩淋,刘媛媛,王翠鸾,冯小明,王晓薇.大功率半导体列阵激光器的偏振复用技术研究[J].半导体光电.2008
[8].蔡然,胡渝,曾岚,薛蔡,陈建国.超大功率二维半导体激光列阵并路自适应稳模技术[J].发光学报.2007
[9].牛岗,樊仲维,王培峰,崔建丰,石朝辉.大功率半导体激光列阵单光纤耦合技术[J].半导体学报.2007
[10].尧舜,套格套,刘云,王翔鹏,姚迪.高效率1.06μm波段大功率半导体激光列阵模块[J].半导体光电.2006
论文知识图
