808nm激光器
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）。
808nm千瓦级高效大功率半导体激光光源
第 ２期
光 学 精 密 工程
Ｏｐｔｃ ｎｄ Ｐｒ ｃｓｏ ｇｉ ｅ ｉ ｉｓ ａ ｅ ｉｉｎ Ｅｎ ｎｅ ｒｎｇ
Ｖ ０ｌ ９ ＮＯ． －ｌ ２
２１ ０ １年 ２月
Ｆｅ ．２ １ ｂ Ｏ１
文 章 编号
１ ０ — ２ Ｘ（ ０ １ ０ — ４ ２０ ０ ４ ９ ４ ２ １ ） ２０ ５ — ５
１ ｋ ｏ ｔ ｕ ｏ ｒＯ ｈ ｏ ａ ｌｎ 。ｏ ｕ ｅ ｐ ｔｏ Ｗ ｕ ｐ ｔｐ ｗｅ ｎ ｔ ｅｆ ｃ ｌｐａ ｅ ｆ ｃ ｓ ｄ ｓ ｏ ｆ１ｍｍ × １ｍｍ ｎ ｏ ｐｉｇ ｅｆｃｅ ｃ ｆ９ ％ ， ａ ｄ ｃ ｕ ｌ ｆｉｉｎ ｙｏ ０ ｎ
ｗｈ ｃ ａ ｉａ ｌ ａ ｉｆｅ ｈ ｅ ｓ ｏ ａ ｅ ｌ ｄ ｎｇ ａ ｌ ｉ ． ｉ ｈ ｂ ｓｃ ｌｙ ｓ ｔｓ ｉｓ ｔ ｅ ｎｅ ｄ ｆ ｌｓ ｒ ｃａ ｄｉ ｎｄ ｗｅｄ ｎｇ Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｈ ｐ ｗｅ ａ ｅ ； ｅ ｃ ｄｕ ｔ ａ ｅ ； ｅ ｍ ｈ ｐｉ ｙ ｗｏ ｄ ：ｈ ｇ ｏ ｒ ｌ ｓ ｒ ｓ ｍｉｏｎ ｃ ｏｒ ｎｄ ｂ ａ ａ ｌ ｗ ｘ ｓ ｔ ｒ ｇ ｅ ｅ ｃ ｅ ｓ ｔ ｍ ， ｎｄ ａｓ ｅ ｏ ｕ ｉ ｅ ｏ ｆ ｃ ｓ ｏ ｏ ｈ ｘ ａ ｅ ｍ ｔａ ｓ ｏ ａ ｉ ｈ ｏｕ ｈ ａ ｔ ｌ ｓ ｏｐ ｙｓ ｅ ａ ｌ ｏ ｕｓ ｓａ ｆ ｃ ｓｎｇ ｌ ｎｓｔ ｏ ｕ ｎ ｂ ｔ
ｔ ｅ ｓ ｏ ａ ｉ ｎ ｈ ａ ｔｏ ｔ ｔ ａ ｅ ｔｍ ｅ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｈｏ ｔ ａ ｈ ｅ ｈｎ ｑ ａ ｃ ｉｖｅ ｔ ｅ ｈ ｌ ｗ ｘ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｆ ｓ ｎｅ ａ ｈｅ ｓ ｍ ｉ ． ｐ ｒｍ ｎ ｓ ｓ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｔ ｃ ｉ ｕｅ ｃ ｎ ａ ｈ ｅ ｈ
808nm冰点脱毛说明书
说明书目录第一章脱毛原理1.1. 808冰点脱毛原理 (4)1.2.脱毛适用范围 (4)1.3.脱毛周期 (4)1.4.脱毛流程 (5)第二章808冰点脱毛机器介绍2.1. 系统原理 (6)2.2. 808nm冰点脱毛技术参数 (7)2.3. 808nm冰点脱毛手柄 (8)2.4. 808nm冰点脱毛界面 (8)第三章使用说明3.1. 操作流程 (10)3.2. 使用注意的问题 (10)第四章临床操作4.1. 介绍 (11)4.2. 培训要求 (11)4.3. 用途及适应症 (11)4.4. 禁忌症 (11)4.5. 副作用 (12)4.6. 治疗可引起的副作用 (12)4.7. 眼睛的保护 (13)4.8. 光学安全 (13)4.9. 防火安全 (13)4.10. 定义 (14)4.10.1. 应用模式 (14)4.10.2. 能量密度 (14)4.10.3. 治疗前 (14)4.10.4. 冷却技术 (14)4.11. 拍照 (14)4.12. 表面麻醉 (15)4.13. 术前说明 (15)4.13.1. 基本信息 (15)4.13.2. 咨询 (15)4.13.3 皮肤测试 (15)4.14. 治疗 (16)4.15. 治疗参数 (16)4.16. 推荐治疗参数 (18)4.17. 每个部位所需能量 (18)4.18. 术后护理 (18)4.19. 随访 (19)4.20. 结束治疗 (20)第一章1.1．808冰点脱毛的原理808冰点是依据选择性的光热动力学原理，通过合理调节激光波长、能量和脉宽使光能穿过皮肤表层到达毛发的根部毛囊，被吸收并转化为破坏毛囊组织的热能，从而使毛发失去再生能力。
极速冰点脱毛系统采用独特的冷冻保护，能使局部表皮冷却到摄氏5度，就如在夏天，有冰爽的雪花飘然而至，顿感清凉；克服了早期脱毛冷触彩光副作用大，以及表皮损伤，设备笨重，操作复杂等缺点。
同时不损伤周边组织，无痛，是目前安全、快捷、长久的去毛技术。
常用激光器波长
常用激光器波长 Output Wavelengths of Common Lasers
半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器，由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。
常用工作物质有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。
激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。
808nm半导体激光器可广泛应用于激光医疗，红外夜视，激光印刷，激光泵浦，以及各种科研应用
通常808nm都是用作激光激励源的，比较好的Dilas,Nlight。
不过我推荐前者。
所谓的工业环境是啥？在工业环境下运作？？目前有用808nm 500瓦左右的激光做塑料焊接的，这是个很好的激光应用。
红外808nm激光器
红外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，红外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。
技术参数均可拨打零贰玖-陆捌伍捌壹柒零捌
输出波长：780nm 808nm 980nm
输出功率：780nm 5～150mw
808nm 100～5000mw
980nm 50～3000mw
工作电压：3~6V DC
工作电流：≤5500mA
光束发散度：0.5～50mrad
光学透镜：光学镀膜玻璃或塑胶透镜
尺寸：Φ10.8×25mm；Φ12×40mm；Φ16×55mm；Φ22×80mm；Φ26×100mm；
39×39×100mm；49×49×130mm（可定制）
工作温度：－10～40℃
储存温度：－40～85℃
激光等级：Ⅲb
yxl。
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 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808nmLD泵浦固体激光器及调Q实验研究
532019年/第4期/2月（上）808nmLD 泵浦固体激光器及调Q 实验研究梅映雪赵洪霞王敬蕊丁志群程培红（宁波工程学院电子与信息工程学院浙江·宁波315016）摘要调Q 技术可使激光输出峰值功率达到Mw 量级以上，半峰值带宽压缩到皮秒量级，在工业生产、军事和医学领域应用广泛。
目前，808nm LD 泵浦固体激光器及调Q 实验已经成为光电相关专业的首选实验。
本文针对具体实验过程中，静态激光输出难度大，功率相对较低和难于实现调Q 等关键问题，提出了简单易行，可操作性强的步骤方法，并取得了较好的实验效果。
关键词静态激光LD 泵浦固体激光器激光输出调Q中图分类号：TN248.1文献标识码：ADOI:10.16400/ki.kjdks.2019.02.020Experimental Study on 808nm LD Pump Solid Laser and Q-modulationMEI Yingxue,ZHAO Hongxia,WANG Jingrui,DING Zhiqun,CHENG Peihong(Electronic and Information Engineering College,Ningbo University of Technology,Ningbo Zhejiang 315016)AbstractQ-modulation technology can enable laser output peak power to reach Mw magnitude and pulse width with pico-second magnitude,which is widely used in industrial production,military and medical fields.The 808nm LD pump solid laser and Q-modulation experiment have become the first choice experiments for optoelectronic related majors.Aiming at the dif-ficulty of static laser output,low power and other key problems such as Q adjustment,this paper puts forward a simple and feasible method,and obtains a good experimental result.Keywords Static laser;LD pump;solid lasers;Laser output;Q-modulation 0引言全固态808nm 半导体激光器泵浦调Q 激光器由于具有体积小、易于集成和装调方便等优点，被广泛用于科研、农业、工业生产等领域。
808nm千瓦级高效大功率半导体激光光源
808nm千瓦级高效大功率半导体激光光源单肖楠;刘云;曹军胜【摘要】A kind of beam shaping technique was presented to improve the beam quality of a semiconductor laser and to achieve the beam splitting, translating, and rearranging by a parallel plate glass stack. The experiment uses a 20-layer 808 nm semiconductor laser array designed by ourselves with the output power of 60 W per bar, 19 light-emitting points of 1 μm× 135 μm each and 30％ filling factor to expand beam at a slow axis through a telescope system,and also uses a focusing lens to focus on both the slow axis and the fast one at the same time. Experiments show that the technique can achieve the 1 kW output power on the focal plane, focused spot of 1 mm × 1 mm and coupling efficiency of 90 ％,which basically satisfies the needs of laser cladding and welding.%提出了一种新型光束整形技术,该技术通过平行平板玻璃堆实现光束的分割、平移、重排,从而改善半导体激光的光束质量.该试验采用自主设计的中心波长为808 nm,连续输出功率为60W/bar,填充因子为30 %,具有19个发光点,每个发光点尺寸为1μm×135μm的20层半导体激光叠阵,通过望远镜系统对慢轴方向进行扩束后用一个聚焦镜同时对快慢轴聚焦,最终在焦平面上得到了1kW输出,且聚焦光斑达到1mm×1mm,耦合效率达到90%,基本满足激光熔覆和激光焊接的要求.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2011(019)002【总页数】5页(P452-456)【关键词】高功率激光器;半导体激光器;光束整形【作者】单肖楠;刘云;曹军胜【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033【正文语种】中文【中图分类】TN248.4千瓦级半导体激光系统在工业、军事、核能等领域都有广泛的应用。
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验 (2)
光信息专业实验报告：半导体泵浦激光原理实验九、实验数据处理与结果分析1、808nm LD半导体激光器的激光功率与电源电流间的关系将光功率计紧贴激光器放置，以避免外界光的干扰。
开启光功率计并进行调零，然后从零开始逐步增大电源电流I，观察并记录光功率计读数P。
所得数据如表1.由表1数据可作出I-P关系图，如图1、2。
观察图像可以发现除去I=0~80mA段，I与P基本呈线性关系。
对I=80~400mA段作线性拟合，得图3、4.图3 第一次实验所得808nmLD的I-P线性拟合结果图图4 第二次实验所得808nmLD的I-P线性拟合结果图可见两次拟合所得的线性相关系数分别为r1=0.99625和r2=0.99716，表明除去I=0~80mA段，I与P的线性相关程度很高。
拟合直线的表达式分别为y1=0.34x-27.49和y2=0.32x-24.79,则当y=0时，x1=80.85，x2=77.47，故808nmLD激光器的阈值电流I0为122x x+=79.16mA左右。
当电源电流小于阈值电流时，激光器输出的光主要由自发辐射产生，因而很弱；当电源电流大于阈值电流时，激光器产生受激辐射光放大，即产生了激光，因此光功率很大。
在产生激光以后，光功率P与电源电流I呈线性正相关的关系。
2、532nm 绿色激光的光功率与转换效率，及其与808nm LD激光器电源电流的关系调节出强度较大且功率稳定的绿色激光后，在光路中加入滤色片滤去红外激光，用光功率计测量不同电源电流对应的绿色激光功率，计算转换效率，并与前面测得的808nm LD激光器光功率对照得出对应关系。
所得数据和计算结果如表2.表2 不同电源电流对应532nm激光的光功率与转化效率其中转换效率100%Pη=⨯.由表2数据可得出532nm激光功率P’及转换效率η与电源电流I间的关系，如图5、6.图5 532nm激光的I-P关系图图6 532nm激光的I-η关系图由图5可以看出，532nm激光功率与电源电流基本呈正相关的关系。
808nm红外激光器操作流程
808nm红外激光器操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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激光半导体808nm
附件
•附 件：专用电源 工业用固定支架、万向旋转支架 •1 、专用电源（ 配套专用电源，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，特别适于恶劣的工作环境， 能有效保证产品的稳定 性和使用寿命） •2、工业支架（配套专用支架：具有良好的导热性和灵活性，使 镭射激光产品可安装在任何垂直或水平面，并使之在三维空间任 意360度调整，以达到最佳使用效果
产品特点
• 特点4：产品光斑清晰，准直性好，体积小，工业适用性强，在 工业和工艺待业的校正与定位中，取代了标尺、三角板、挡块 等设备。并且能够帮助您在无法采用机械导向或在需要双手同 时工作的地方工作。可以调节亮度，使之适合于材料表面和您 所在位置的环境光线。对人眼起到有效的保护。 • 特点5：专用红外线激光定位器光斑清晰、小巧、易于安装，使 用简单方便。从根本解决了传统的红外线激光标线器的主要问 题，如使用寿命较短、光线强度低等。激光标线器管芯采用日 本进口半导体激光二极管，内置电路板经改良，具有高抗干扰 性、高稳定性、抑制浪涌电流及缓启动等特点，特别适于恶劣 的工作环境，能有效保证产品的稳定性和使用寿命。
产品的优势
• 现代激光定位工艺与传统定位方式相比具有无可替代的优势 • a.传统定位过程繁琐；激光使用简易，通电即有断电即无。 • b.传统定位模糊且不准，生产过程中耗损严重；激光效果清晰 定位准确。 。 • c. 传统定位生产工艺落后、耗时、人工成本高；激光定位工艺 先进，节省成本。 • d. 安装方便（若另配我厂生产万向转动支架，能使使用更简 便）；拆卸简单。
产品参数
• •光斑形状：圆点、一字线、十字线（大十字线、小十字线）、丰字形 •光线颜色：红色 绿色（可选） •输出波长： 532nm 635nm 650nm •管芯功率：10～300mW •规 格：Φ10×35mm Φ12×36mm Φ12×60mm Φ 16×80mm Φ22×85mm Φ26×110mm（可定制） •光学透镜：光拨打零贰玖陆捌伍捌壹柒零捌学镀膜玻璃透镜G3 •出光张角：10°～120° •直 线 度：≥1/5000 •线 宽：3米处线宽≤1.0mm •工作电压： 直流 5V •使用寿命：连续使用大于8000小时 •工作温度：-10℃~75℃ •储藏温度：-40℃~85℃
半导体泵浦激光实验
半导体泵浦激光原理实验一．实验仪器1．808nm半导体激光器≤500mW2．半导体激光器可调电源电流0～500mA3．Nd:YVO4晶体 3×3×1mm4．KTP倍频晶体 2×2×5mm5．输出镜（前腔片）φ6 R=50mm6．光功率指示仪 2μW～200mW 6挡二．实验目的及意义半导体泵浦0.53μm绿光激光器由于其具有波长短，光子能量高，在水中传输距离远和人眼敏感等优点。
效率高、寿命长、体积小、可靠性好。
近几年在光谱技术、激光医学、信息存储、彩色打印、水下通讯、激光技术等科学研究及国民经济的许多领域中展示出极为重要的应用, 成为各国研究的重点。
半导体泵浦0.53μm绿光激光器适用于大学近代物理教学中非线性光学实验。
本实验以808nm半导体泵浦Nd：YVO4激光器为研究对象，让学生自己动手，调整激光器光路，在腔中插入KTP晶体产生532nm倍频激光，观察倍频现象，测量阈值、相位匹配等基本参数。
从而对激光技术有一定了解。
三.实验原理光与物质的相互作用可以归结为光与原子的相互作用，有三种过程：吸收、自发辐射和受激辐射。
如果一个原子，开始处于基态，在没有外来光子，它将保持不变，如果一个能量为hv21的光子接近，则它吸收这个光子，处于激发态E2。
在此过程中不是所有的光子都能被原子吸收，只有当光子的能量正好等于原子的能级间隔E1-E2时才能被吸收。
hvE 2 E 1(a) 21 2 E 1(c) 光与物质作用的吸收过程 E2 E 12E 1(a) 2 1 (b) 光与物质作用的自发辐射过程激发态寿命很短，在不受外界影响时，它们会自发地返回到基态，并放出光子。
自发辐射过程与外界作用无关，由于各个原子的辐射都是自发的、独立进行的，因而不同原子发出来的光子的发射方向和初相位是不相同的。
处于激发态的原子，在外的光子的影响下，会从高能态向低能态跃迁，并两个状态间的能量差以辐射光子的形式发射出去。
808nm激光器说明
808nm激光器说明808nm激光器是一种常见的激光器类型，其波长为808纳米。
本文将对808nm激光器进行详细说明，包括其原理、应用领域以及特点。
一、激光器原理808nm激光器是一种半导体激光器，其工作原理基于半导体材料的电子能级结构。
当外加电流通过半导体材料时，电子会从低能级跃迁到高能级，形成电子空穴对。
当这些电子和空穴重新结合时，会释放出光子能量，产生激光。
二、应用领域808nm激光器在医疗、工业和科研领域有广泛的应用。
1. 医疗应用：808nm激光器被广泛应用于医疗美容领域，用于脱毛、皮肤再生和血管治疗等。
其波长能够被黑色素吸收，可以有效地破坏毛囊和血管，达到治疗的效果。
2. 工业应用：808nm激光器在工业领域主要用于材料加工，如激光焊接、激光切割和激光打标等。
其高能量密度和较高的光束质量使其成为高效、精确的加工工具。
3. 科研应用：808nm激光器在科研领域被广泛用于光谱分析、光学测量和实验研究等。
其稳定的输出功率和较窄的光谱线宽使其成为研究人员进行精确实验的理想选择。
三、特点808nm激光器具有以下特点：1. 高效能：808nm激光器的电光转换效率较高，能够将大部分电能转化为激光能量，具有较高的能量利用率。
2. 窄线宽：808nm激光器的光谱线宽较窄，能够提供较高的光束质量和较好的光学性能。
3. 长寿命：808nm激光器采用半导体材料作为激光介质，具有较长的使用寿命和稳定性。
4. 易于控制：808nm激光器的输出功率和频率可以通过调节电流和温度等参数进行精确控制，具有较好的可调性。
5. 安全性高：808nm激光器的波长处于近红外区域，对人体组织的穿透性较强，但对眼睛的损伤较小，使用时需要注意眼睛的防护。
808nm激光器是一种重要的激光器类型，具有广泛的应用领域和独特的特点。
随着科技的不断进步，808nm激光器在各个领域的应用将会更加广泛，为人们的生活和工作带来更多便利和创新。
大族激光设备工艺参数(3篇)
第1篇一、概述大族激光设备是一种集激光技术、光学技术、机械技术、自动化技术于一体的高新技术产品。
它广泛应用于金属加工、非金属加工、医疗、科研等领域。
本文将对大族激光设备的工艺参数进行详细介绍。
二、激光设备的主要工艺参数1. 激光波长激光波长是指激光光束的频率对应的波长。
大族激光设备常用的激光波长有：（1）红外激光：波长为1064nm、915nm、808nm等，主要用于金属加工、焊接、切割等。
（2）可见光激光：波长为532nm、355nm等，主要用于非金属加工、医疗、科研等。
2. 激光功率激光功率是指激光设备输出的激光能量。
大族激光设备常用的激光功率有：（1）低功率激光：功率为1-10W，主要用于医疗、科研等领域。
（2）中功率激光：功率为10-100W，主要用于金属加工、焊接、切割等。
（3）高功率激光：功率为100-10000W，主要用于大型金属切割、焊接、热处理等。
3. 激光束质量激光束质量是指激光束的形状、大小、发散角等参数。
大族激光设备常用的激光束质量有：（1）高斯光束：光束形状呈高斯分布，发散角小，聚焦效果好。
（2）多模激光束：光束形状呈多模分布，发散角较大，聚焦效果一般。
4. 激光脉冲宽度激光脉冲宽度是指激光脉冲持续的时间。
大族激光设备常用的激光脉冲宽度有：（1）纳秒级脉冲：脉冲宽度为1-10ns，主要用于高精度加工、激光打标等。
（2）微秒级脉冲：脉冲宽度为10-1000μs，主要用于焊接、切割等。
5. 激光束扫描速度激光束扫描速度是指激光束在加工表面上的移动速度。
大族激光设备常用的激光束扫描速度有：（1）低速扫描：扫描速度为0.1-1m/s，主要用于高精度加工、激光打标等。
（2）高速扫描：扫描速度为1-10m/s，主要用于金属切割、焊接等。
6. 激光加工距离激光加工距离是指激光束与加工表面之间的距离。
大族激光设备常用的激光加工距离有：（1）短距离加工：加工距离为0-5mm，主要用于激光打标、焊接等。
808nm光纤耦合激光器功率
808nm光纤耦合激光器功率808nm光纤耦合激光器功率是一个重要的激光器性能参数，通常用来描述光源的输出功率大小。
在医疗美容、半导体制造和科研领域中，808nm光纤耦合激光器广泛应用于激光照射、激光切割、激光焊接等工艺中。
本文将介绍808nm光纤耦合激光器功率的相关概念、其影响因素以及提高功率的方法。
首先，我们来了解一下光纤耦合激光器的功率概念。
光纤耦合激光器的功率指的是激光器输出端的平均功率，通常以瓦特（W）作为单位进行衡量。
光纤耦合激光器的功率与其泵浦源的功率、光纤的光损耗以及光学系统的效率密切相关。
其次，光纤耦合激光器功率受到多个因素的影响。
首先是泵浦源的功率。
泵浦源是提供能量给激光器介质的光源，在泵浦能量越大的情况下，激光器的输出功率也会相应增加。
其次是光纤的光损耗。
光纤会对传输的激光束进行损耗，导致输出功率下降。
因此，选择光损耗小、传输效率高的光纤对于提高输出功率非常重要。
最后是光学系统的效率。
光学系统包括透镜、反射镜等光学元件，其设计和质量都会直接影响输出功率的大小。
为了提高808nm光纤耦合激光器的功率，可以采取以下方法。
首先是增加泵浦源的功率，例如使用功率更大的二极管激光器来提供泵浦能量。
其次是选择光损耗小的光纤，例如低损耗的光纤材料以及精细加工的光纤连接接头。
此外，还可以通过优化光学系统来提高传输效率，例如使用高透射率的透镜和反射镜，减小反射和散射损耗。
此外，合理的整体激光器设计以及良好的冷却措施也有助于提高功率。
总而言之，808nm光纤耦合激光器功率是一个重要的性能指标，和泵浦源功率、光纤光损耗以及光学系统效率等因素密切相关。
通过增加泵浦源功率、选择光损耗小的光纤、优化光学系统和整体激光器设计等方法，我们可以有效地提高808nm光纤耦合激光器的输出功率。
这对于满足各种实际应用的需求非常重要。
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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。