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半导体激光器的应用与分类半导体光发射器是电流注入型半导体PN结光发射器件，具有体积小、重量轻、直接调制、宽带宽，转换效率高、高可靠和易于集成等特点，被广泛应用。
按照其发光特性，可分为激光二极管（又称半导体激光器或二极管激光器，Laser Diode，LD），通常光谱宽度不]于5nm（采取专门措施可不大于0.1nm）；发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，光谱宽度一般不小于50nm；超辐射发光二极管(Superluminescent Dmde,SLD)，光谱宽度不大于5nm（采取专门措施可不大于0.1nm）；发光二极管（Light Emiltting，LED），光谱宽度一般不小于50nm；超辐射发光二极管（Superluminescent SLD），光谱宽度为30～50nm，本节重点介绍几种半导体激光器，钽电容简要介绍超辐射发光二极管。
半导体激光器的分类有多种方法。
按波长分：中远红外激光器、近红外激光器、可见光激光器、紫外激光器等；按结构分：双异质结激光器、大光腔激光器、分布反馈激光器、垂直腔面发射激光器；按应用领域分：光通信激光器、光存储激光器、大功率泵浦激光器、引信用脉冲激光器等；按管心组合方式分：单管、阵列（线阵、面阵）；按注入电流工作方式分：脉冲、连续、准连续等。
LD主要技术摄技术指标有光功率、中心波长、光谱宽度、阈值电流、工作电流、工作电压、斜率效率和电光转换效率等。
半导体激光器的光功率是指在规定驱动电流条件下输出的光功率，该指标直接与工作电流对应，这体现了半导体激光器的电流驱动特性。
如果是连续驱动条件，T491T336M004AT则输出功率就是连续光功率，如果是脉冲驱动条件，输出的光功率可用峰值功率或平均功率来衡量。
hymsm%ddz半导体激光器的中心波长是指激光器所发光谱曲线的中心点所对应的波长，通常用该指标来标称激光器的发光波长。
光谱宽度是标志个导体激光器光谱纯度的一个指标，通常用光谱曲线半高度对应的光谱全宽来表示。
半导体激光工作原理
半导体激光器是利用电子从低能级跃迁到高能级时所产生的光，由于高能级的电子数比低能级的多得多，因此光在自由电子激光中辐射的能量是很大的。
半导体激光器主要由激光器、增益介质和泵浦光源组成。
半导体激光器的增益介质主要有三种：有源区、波导、吸收腔。
其中以有源区为主要部分，其形状和材料各不相同。
激光器有源区是由金属原子构成的半导体，它是激光系统中唯一能把光能转变成机械能和化学能的部分，也是影响激光特性的重要因素之一。
有源区还起着将泵浦光源发射出来的光（指激光器内部发射出来的光）与增益介质中传输过来的光（指增益介质发射出来的光）相互耦合、吸收和转换，再由有源区发射出来的光辐射出激光器内部。
由于有源区在整个半导体激光器中起着非常重要作用，因此在选择激光器有源区时必须考虑有源区和有源区内材料的成分、尺寸和形状，使它们相互匹配，这样才能达到最佳性能。
增益介质又叫受激辐射层或吸收层。
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LD泵浦Nd:YVO4 /Cr4+:YAG被动调Q激光特性研究光信息科学与技术专业指导教师摘要：半导体激光(LD)泵浦的固体激光器具有全固化、体积小、泵浦效率高等特点，在激光通讯、遥感探测、工业加工、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景，受到人们极大的关注。
使用连续激光二极管泵浦Nd：YVO4晶体，得到1064nm 的连续红外激光输出，在激光谐振腔中加入慢饱和吸收晶体Cr4+：YAG，得到了调Q脉冲激光输出，从实验上得到了泵浦功率、Cr4+：YAG小信号透过率以及输出镜透过率对输出脉冲特别是脉冲宽度的影响，并通过数值求解速率方程对实验结果进行了理论分析，实验结果与理论模拟基本相符。
关键词：LD 泵浦；Nd∶YVO4；Cr4+∶YAG；被动调Q；脉冲宽度Characteristic of a laser diode pumped passively Q switched Nd:YVO4laser with Cr4+:YAG saturable absorberStudent majoring in optics information science and technologyHeng SunTutor Xiuqin YangAbstract：Laser-diode (LD) Pumped solid-state laser has wide applications in the fields such as laser telecommunication ,remote-sensing detection ,industry and military as wellashealthduetoitsadvantagessuchasallsolidstate,high pump efficiency,smallvolumeandlonglongevity,andhasbeen ing continuous laser diode pumped Nd: YVO4crystalgets 1064 nm infrared laser outputcontinuously.Then addingslow saturable absorbercrystals Cr4 + : YAG in the laser cavity to obtain the output of theQ-switched pulse laser. Study the influence of the pump power, output transmission and cavity length to the output pulse in particularthe influence of pulse width from experiments.Through the numerical solution of rate equation to carry on the theoretical analysis with the result of the experiment and thenumericalsolutionsoftheequationsagreewiththeexperimentalresults.Keywords:LDpumped;Nd: YVO4; Cr4+:YAG; passively Q switched;pulse width第一章前言自上世纪六十年代世界上首台激光器发明以来，各类激光器和激光技术得到了迅速的发展，其中固体激光器的发展尤为突出。
半导体激光器LD半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器，由于物质结构上的差异，产生激光的具体过程比较特殊。
常用材料有砷化镓（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。
半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。
同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。
半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件.其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用.半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器,一般是由GaAS(砷化镓),InAS(砷化铟),Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射.光泵式半导体激光器,一般用N 型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件半导体激光器激光器优点是体积小，重量轻，运转可靠，耗电少，效率高等特点。
用半导体材料作为工作物质的激光器.它是利用受激辐射原理，使光在激发的工作物质中放大或发射（振荡）的器件.根据激发方法不同，半导体激光器可分为Ｐ－Ｎ结注入式、电子束激发式和光激发式三种。
半导体激光器工作原理是激励方式，利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈、产生光的辐射放大，输出激光。
第36卷，增刊红外与激光工程2007年6月1V r01．36Suppl em∞t I】叫丘a11ed and L，ase r Engi nee山g Jun．2007高功率全固态激光器研究及应用李晋闽(中国科学院半导体研究所，北京100083)摘要：介绍了高功率全固态激光器的研究和应用。
并对高功率N d：Y A G激光的工业应用进行了初步的探索，为进一步研究和工业化应用提供了技术参考。
关键词：高功率；全固态激光；工业化应用中图分类号：T N248文献标识码：A文章编号l1007．2276(2007)增(激光)一0001．03R es ear ch a nd appl i c at i on of hi gh-pow er al l s oU d-s t at e l嬲erU Ji n．m i nO nst i硼[eof senl i∞nduc o哪，aI i nc辩A cadel ny of scien懈，Bei j ing l∞∞3，al ina)A bst r a ct：R e∞af ch柚d appH cat i on a．bout11i gh—pow er all sohd—st疵1勰er w e r e i I l昀duced．A nd吐圮el em ent ar y expe dm e nt s dbout m gh—pow er N d：Y A G l a se r i ndust r i a l ap pl i cat i o n w er e陀sear ched，w l l i ch pr oV i des t Ile t ec l l I l i q ue r e f色r e nce sf or缸曲er r e sear ch觚d i I l dust r i al叩pl i c at i on．K e y w or ds：H i曲I I，ow er；砧l s on d-s t at e l勰er；砌ustri ala ppl i c at i onO引言高功率全固态激光器集半导体激光器和固体激光器的优势于一体，具有体积小、重量轻、效率高、光束质量好、可靠性高、寿命长等显著优点，因此广泛应用于科学研究、工业加工、军事等领域。
光纤打标机和半导体及灯泵浦激光打标机三者主要性能比较武汉百一机电工程有限公司光纤激光打标机与灯泵浦激光器性能对比光纤激光打标机设备型号及性能“武汉百一”的BY-YLP光纤激光打标机在激光打标应用方面具有许多独特的优势。
与传统的固体激光器使用晶体棒作为激光介质不同，光纤激光器的激光介质是很长的掺镱双包层光纤，并被高功率多模激光二极管所泵浦。
BY-YLP系列光纤激光打标机使用特点1、光束质量极好，适用于精密、精细打标BY-YLP系列光纤激光打标机光束质量比传统的灯泵浦固体激光打标机好得多，为基模（TEM00）输出，发散角是灯泵浦激光器的1/4。
尤其适用于要求高的精密、精细打标。
2、体积小巧、搬运方便、实现便携化BY-YLP采用光纤传输，由于光纤具有极好的柔绕性，激光器设计得相当小巧灵活、结构紧凑、体积小。
其重量和占地面积分别是灯泵浦泵浦激光打标机的1/10和1/4，节省空间，便于搬运。
且采用光纤传输决定了其能适应加工地点经常变换的要求，实现产品的便携化。
3、激光输出功率稳定、设备可靠性高能量波动低于2%，确保激光打标质量的稳定；平均无故障使用时间可达10万小时以上，灯泵浦激光打标机的氪灯的使用寿命在800小时左右。
4、效率高、能耗低、节省使用成本电光转换效率为30%（灯泵浦激光打标机为3%），设备功率仅500－1000W，日均耗电10度，是灯泵浦激光打标机的1/10左右，长期使用可为用户节省大量的能耗支出。
5、自主知识产权的操作软件，操作简便、功能强大可以标刻矢量式图形、文字、条形码、二维码等，可升级实现在线打标，自动打标日期、班次、批号、序列号，支持PLT、PCX、DXF、BMP等文件格式，直接使用SHX、TTF字库。
激光打标机系统组成BY-YLP型光纤激光打标机主要由四部分组成，即：进口光纤激光器、光路及振镜扫描系统、计算机控制系统及工作台。
1、光纤激光器光纤激光器一体化整体结构，无光学污染、无功率的耦合损失，结构小巧紧凑，空气冷却，具有其他激光器不具备的高效率和可靠性。
【预习报告】光信息专业实验说明：半导体泵浦激光原理实验【实验目的】：1. 了解及掌握半导体泵浦激光实验原理及调节光路的方法。
2. 掌握腔内倍频技术，并了解倍频技术的意义。
3. 掌握测量阈值及相位匹配等基本参数的方法。
【实验原理】：1. 光与物质的相互作用光与物质粒子相互作用有三个基本物理过程，分别为：1）受激吸收；2）受激发射；3）自发辐射。
1） 受激吸收处于较低能级1ϕ（具有能量1E ）的粒子与能量为21ννh h =的光子相互作用，粒子吸收了光子，从1ϕ态跃迁到较高的能级2ϕ（具有能量2E ）。
这个过程称为受激吸收。
2） 自发辐射自发辐射与受激吸收可以看作是两个相反的过程。
处于较高能级2ϕ的粒子不稳定，即使没有外界辐射场的作用，也会自发地从较高的能级2ϕ跃迁到较低的能级1ϕ，并且放出光子，光子的能量为1221E E h -=ν。
这个过程称为自发辐射。
粒子的自发辐射是一个随机的过程。
各个发光粒子的发光过程是各自独立，即所辐射的光在发射方向上是无规则的，发散向各个方向的，而且位相、偏振态等也各不相同。
因此，自发辐射的光是非相干的。
3） 受激辐射处于较高能级2ϕ的粒子与能量为21ννh h =的光子相互作用，从2ϕ态跃迁至较低的能级1ϕ，并且同时发射出一个新的光子，能量为νh 。
新的光子的频率、方向、相位、偏振均与入射光子相同，即入射光子与新发射的光子是相干的。
并且这两个相干的光子又与其它处于2ϕ能级的粒子相互作用，产生更多的相干光子，从而实现光放大。
光与物质的相互作用的三个过程可以用下面的简图表示图1 光子与物质的相互作用的三个过程2. 光学倍频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ω2的光。
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：+++=32E E E P γβα式中α，β，γ，……均为与物质有关的系数，而且逐次减小，他们的数量级之比为原子E 1=== βγαβ 其中原子E 为原子中的电场，其量级为cm V /108，当时上式中的非线性项2E 、3E 等均为小量，可忽略，如果E 很大，非线性项就不能忽略。
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。
半导体激光器泵浦源阈值
半导体激光器的泵浦阈值是指在泵浦功率达到一定水平时，激光器开始产生激射输出的阈值点。
这个阈值点与半导体材料的特性以及激光器的结构参数有关。
在半导体激光器中，泵浦源通常是电流或光波。
当泵浦源的功率超过某个特定的阈值时，半导体材料中的电子开始发生自发辐射跃迁而产生光子，从而形成激射输出。
这个阈值取决于半导体材料的能带结构、载流子浓度、电子与空穴的复合速率以及光子增益等因素。
泵浦源通常以电流作为激励方式，而半导体材料的阈值电流（Ith）是指在达到一定电流水平时，激光器开始产生激射输出的阈值点。
当电流低于阈值电流时，激光器只产生自发辐射光，没有明显的激射输出。
当电流高于阈值电流时，光子增益开始超过损耗，激射输出逐渐增强。
除了阈值电流，还有一个相关的参数是阈值功率（Pth），它是指在达到一定的泵浦功率时，激光器开始产生激射输出的阈值点。
阈值功率与阈值电流之间存在一定的电光转换效率，通常可以通过实验测得。
半导体激光器的泵浦阈值是设计和优化激光器性能的重要参考参数，它决定了激光器的工作状态和性能特点。
降低阈值电流和功率，提高泵浦效率是半导体激光器研究的重要目标。
半导体泵浦激光原理一、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~200mW6档二、实验目的及意义半导体泵浦0.53m绿光μ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0.53m绿光μ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N d: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K TP晶体产生523nm倍激光，观察倍频现象，测量阀值、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，它保持不变，如果一个能量为h21ν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时才能吸收。
图13-1 光与物质作用的吸收过程激发态寿命很短，在不受外界影响时，它们会自发返回到基态，并发出光子。
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，会从高能态向地能态跃迁，并两个状态的能量差以辐射光子的形式发射出去。
半导体激光器摘要：由于三五族化合物工艺的发展与半导体激光器的多种优点，近几十年来，半导体激光器发展十分迅速，而且在各个领域发挥着越来越重要的作用。
本文将介绍半导体激光器的基本理论原理、相关发展历程、研究现状以及其广泛的应用。
关键词：半导体激光器；研究现状；应用1.引言自1962 年世界上第一台半导体激光器发明问世以来, 半导体激光器发生了巨大的变化, 极大地推动了其他科学技术的发展, 被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一[1], 近十几年来, 半导体激光器的发展更为迅速, 已成为世界上发展最快的一门激光技术[2]。
激光器的结构从同质结发展成单异质结、双异质结、量子阱（单、多量子阱）等多种形式，制作方法从扩散法发展到液相外延(LPE)、气相外延(VPE)、分子束外延(MBE)、金属有机化合物气相淀积(MOCVD)、化学束外延(CBE) 以及它们的各种结合型等多种工艺[3]。
由于半导体激光器的体积小、结构简单、输入能量低、寿命较长、易于调制及价格低廉等优点, 使得它目前在各个领域中应用非常广泛。
2.半导体激光器的基本理论原理半导体激光器又称激光二极管(LD)。
它的实现并不是只是一个研究工作者的或小组的功劳，事实上，半导体激光器的基本理论也是一大批科研人员共同智慧的结晶。
早在1953年，美国的冯·纽曼（John Von Neumann）在一篇未发表的手稿中第一个论述了在半导体中产生受激发射的可能性；认为可以通过向PN结中注入少数载流子来实现受激发射；计算了在两个布里渊区之间的跃迁速率。
巴丁在总结了这个理论后认为，通过各种方法扰动导带电子和价带空穴的平衡浓度，致使非平衡少数载流子复合而产生光子，其辐射复合的速率可以像放大器那样，以同样频率的电磁辐射作用来提高。
这应该说是激光器的最早概念。
苏联的巴索夫等对半导体激光器做出了杰出贡献，他在1958年提出了在半导体中实现粒子数反转的理论研究，并在1961年提出将载流子注入半导体PN结中实现“注入激光器”，并论证了在高度简并的PN结中实现粒子数反转的可能性，而且认为有源区周围高密度的多数载流子造成有源区边界两边的折射率有一差值，因而产生光波导效应。
标题：980nm半导体激光器泵浦模块摘要：本文将介绍980nm半导体激光器泵浦模块的原理、技术特点以及应用领域，力求详尽地解释该模块的工作原理和优势，并探讨其在光通信、医疗器械和材料加工等领域的广泛应用。
一、概述980nm半导体激光器泵浦模块是一种用于泵浦固体激光器的激光器组件，采用半导体激光器作为激发源，通过泵浦固体激光器的工作材料，使其产生激光放大，从而达到泵浦激光器的目的。
二、原理1. 980nm激光器980nm激光器是一种高功率、高亮度的半导体激光器，工作波长为红外光波段，具有较高的光电转换效率和较好的单模输出特性，是泵浦固体激光器的理想激发光源。
2. 泵浦固体激光器泵浦固体激光器是一种利用半导体激光器作为激发源，通过泵浦固体工作材料（如Nd:YAG、Nd:YVO4等）产生光放大的固体激光器，具有高功率、高能量密度和窄脉冲宽度等特点。
三、技术特点1. 高能量密度980nm半导体激光器泵浦模块能够提供高能量密度的激光输出，适用于对激光能量密度要求较高的应用场景。
2. 窄脉冲宽度采用半导体激光器作为激发源的泵浦模块具有窄脉冲宽度的特点，能够提供较短的激光脉冲时间，适用于对激光脉冲宽度要求严格的应用领域。
3. 高光束质量搭载980nm半导体激光器的泵浦模块输出激光具有高光束质量和较小的发散角，能够提供高质量的激光输出，适用于对激光束质量要求较高的应用场景。
四、应用领域1. 光通信980nm半导体激光器泵浦模块在光通信领域具有广泛应用，可用于光纤通信系统中的光放大器、激光雷达和光纤传感器等领域。
2. 医疗器械在医疗器械领域，980nm半导体激光器泵浦模块可用于激光手术系统、激光治疗仪器和激光诊断设备等医疗设备中，具有较高的医疗器械标准要求。
3. 材料加工在材料加工领域，泵浦模块可用于激光打标机、激光切割机、激光焊接机等设备中，能够满足对材料加工精度和速度要求较高的应用场景。
结论：980nm半导体激光器泵浦模块作为一种泵浦固体激光器的激发源，具有高能量密度、窄脉冲宽度和高光束质量等特点，适用于光通信、医疗器械和材料加工等应用领域，并具有广阔的市场前景和发展空间。
大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计赵清林;曹茹茹;王德玉;袁精;李述【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2018(030)011【摘要】介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法.根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构.由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路的能力,又能够实现对储能电容恒流充电的功能,因此其适合做为脉冲电源中储能电容的充电电路;后级脉冲电流产生电路选择大功率MOSFET做为主控器件,利用MOSFET饱和区的漏极电流可控性,通过栅极电压控制产生负载脉冲电流.控制部分采用模拟与数字相结合的控制方式,使脉冲电源控制更加灵活,引入脉冲电流指令给定积分器,可以更有效地控制脉冲电流上升过程,抑制电流过冲,提高控制精度,使脉冲驱动电源产生类似矩形波的大功率脉冲电流.搭建了脉冲功率为28 kW 的实验平台,实验达到的指标:脉冲电流幅值80 A,脉冲电压350 V,脉冲宽度100μs,重复频率100 Hz.【总页数】6页(P123-128)【作者】赵清林;曹茹茹;王德玉;袁精;李述【作者单位】燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004;燕山大学电气工程学院,电力电子节能与传动控制河北省重点实验室,河北秦皇岛 066004【正文语种】中文【中图分类】TM461.5【相关文献】1.用于泵浦固体激光器的大功率半导体激光材料及器件实用化研究 [J], 徐波;韩勤2.半导体激光泵浦复合晶体固体激光器的热效应 [J], 杨丽颖;李嘉强;张金玉;徐晓明;曹剑3.半导体泵浦固体激光器在激光加工中的应用 [J], 任旭升;檀慧明;钱龙生4.高功率半导体激光器端面泵浦Nd:YVO_4固体激光器热致损耗的研究 [J], 刘均海;吕军华;卢建仁;邵宗书;蒋民华5.用于较大泵浦尺寸半导体泵浦固体激光器的一种特殊腔型 [J], 杜戈果;朱鹤元;朱九皋;李富铭因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
半导体激光器介绍什么是半导体激光器？半导体激光器又称半导体激光二极管（LD），是指以半导体材料作为工作物质的一类激光器。
激光产生的过程比较特殊，常用材料有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。
按激励方式分类则分为三种：电注入、电子束激励和光泵浦。
按照结构分类，半导体激光器件又可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。
半导体激光器工作的三大要素为：增益大于等于损耗、谐振腔和受激光辐射。
半导体激光器具有体积小、寿命长、便于集成、光电转换效率高等优点，在激光通信、激光显示、激光打孔、激光切割、激光焊接、激光指示、激光打印、激光打标、激光测距、激光医疗等方面具有非常广泛的应用。
半导体激光器的结构最简单的半导体激光器由薄的有源层、P型、N型限制层构成。
有源层处在P型和N型之间，产生的PN异质结通过欧姆接触正向偏置，电流在覆盖整个激光器芯片的较大面积注入。
以GaAs激光器为例，散热及点接触部分对材料的选择有一定的要求，陶瓷电路板陶瓷基金属化基板拥有良好的热学和电学性能，是功率型LED封装、激光、紫外的极佳材料，特别适用于多芯片封装(MCM)和基板直接键合芯片(COB)等的封装结构；同时也可以作为其他大功率电力半导体模块的散热电路基板，大电流开关、继电器、通信行业的天线、滤波器、太阳能逆变器等。
目前，GaAs激光器基本采用的是陶瓷电路板，而陶瓷电路板中又以氧化铝、氮化铝陶瓷电路板最为常用。
半导体激光器封装工艺流程半导体激光器封装工艺流程大致分为如下几个过程：清洗、蒸镀，共晶贴片，烧结，金丝，球焊，焊引线，目检，老化前测试，老化，老化后测试，封帽，包装入库。
1.清洗的作用主要包括对热沉、管座、陶瓷片及芯片盒的清洗，包括一些仪器的日常清洗，如：全玻璃钢通风柜、超纯水机、烘箱、超声波清洗机等。
2.蒸镀主要用于热沉蒸镀焊料，陶瓷片蒸镀金属电极。
软焊料要求焊接应力小，主要指热膨胀系数与芯片差别较大的热沉材料；硬焊料要求有较大的焊接应力，良好的抗疲劳性和导热性，主要指适用于热膨胀系数与芯片差别较小的热沉材料。
半导体激光泵浦全固态激光器（DPSSL）进行激光打标的工作原理是利用大功率半导
体量子阱激光器代替气体灯泵浦固态晶体为增益介质激光谐振腔，使之产生新波长的激光，
在利用晶体备频混频交应产生SHG、THG等波长的激光。通过设计建立了从来料复验、部
装生产、过程检查、总装调试到成品总检的整个激光打标工艺流程、操作规程和质量标准。
半导体激光打标机性能指标
1、
平均
主要激光打标技术性能指标：
1、平均光-光转换效率>7%；
2、激光打标输出功率稳定性优于5%；
3、激光打标工作温度范围：0℃～40℃；
4、抗震动和冲击能力达到国家01级标准。
适用材料和行业应用
可雕刻金属及多种非金属材料。特别适合应用于一些要求标刻精细、精度高的场合。
应用于电子元器件、五金制品、工具配件、集成电路（IC）、电工电器、手机通讯、精密器
械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、PVC管材、PPR管材、医疗器械
等行业。
普通金属及合金（铁、铜、铝、镁、锌等所有金属），稀有金属及合金（金、银、
钛），金属氧化物，特殊表面处理（磷化、铝阳极化、电镀表面），ABS料（电器用品外壳，
日用品），油墨（透光按键、印刷制品），环氧树脂（电子元件的封装、绝缘层）。
优点
1、激光光束模式好，电光转换效率高，耗电少，免维护。
2、寿命长：有些光电量测厂商把量测设备中激光的光源由最初的 He-Ne激光改
成二极管激光，以取得最佳的机器寿命（ He-Ne 激光寿命一般为 10^4 HR，而二极管激光
寿命为 10^5HR ，相差十倍），特别适合现场长时间的操作。
3、瞬间即可达到开关的作用，适宜通信用途。并且半导体激光打标机一开机很快
便稳定下来，又很合适用电路调制其输出，比如可使用脉波调制法量测距离（而 He-Ne 激
光打标机必须开机三十分钟后才稳定下来，这点是万万比不上半导体激光打标机了）。
4、可得到各种波长：利用周期表中的Ⅲ/V族，例如砷化镓等化合物可制成二极
管激光，当电流通过pn界面时，将因化合物的不同而发出各种可见激光及不可见激光。半
导体激光只要改变组合元素的比例，便可改变不同的能量间隔，不同的能量间隔 ， 提供了
不同的输出波长，由于具有红外线及红色波长，在通信及量测上很容易与各种传感器配合而
得到很广泛的用途。
5、操作简单方便，打标质量精度高。
6、机械性质方面：结构紧凑、坚固、体积小的优点。
民升激光科技有限公司是一家致力于工业激光技术应用及激光设备的研发、生
产、销售及维护的高新技术企业。公司位于广东省深圳市龙岗区坪地四方埔牛眠
岭工业区13号,惠盐高速路口旁,交通极其便利。总公司成立2007年10月,占地
面积5000平方米，现有员工400人。我们拥有一批高水平的光学，电子电气及
精密机械专业的科研开发人员，一流的生产及测试仪器，先进的质量管理体系和
完善高效的生产流程。拥有一支技术精湛、工作经验丰富、对产品质量追求卓越、
强烈地为客户服务意识的队伍。
公司自成立以来持续推出了光纤激光打标机、半导体侧泵激光打标机、半导
体端泵激光打标机、YAG灯泵浦激光打标机、CO2激光打标机、激光焊接机、
中功率金属激光切割机及非金属激光切割机等三大类型二十几种型号的工业激
光设备。广泛应用于电子原件、电工电器、手机部件、仪器仪表、照明灯具、五
金工具、卫浴洁具、炊具厨具、汽车配件、模具、精密机械、医疗器械、IT数
码金属外壳、服装皮革、工艺礼品、广告装饰、模型、珠宝首饰等行业。铭昇激
光的产品质量稳定可靠，可根据客户需求提供自动化在线激光打标，激光焊接，
激光切割设备、追求卓越产品品质的同时，铭昇激光还为客户提供高效及时的售
前、售中、售后服务和卓越的性价比产品。通过“实施以优质产品赢得市场、靠
优质服务回报客户”的销售理念，赢得了广大用户的信赖和赞赏。
