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蓝色半导体激光器浅析

导读: 蓝紫色半导体激光器作为继DVD之后的新一代光盘的基础部件,从20世纪90年代后期开始,厂商、大学和研究机构等展开了激烈的开发竞争。

  蓝紫色半导体激光器是指振荡波长为410nm左右的半导体激光器。除了用作蓝光光盘等的光源外,还有望用于照明光源和显示器光源等。日亚化学工业、索尼、三洋电机以及夏普等已经实现了产品化。

  蓝光光盘使用振荡波长405nm的品种。播放专用的是连续振荡时输出功率为20mW的品种。用于记录播放用途时,则根据记录速度和记录的盘片层数不同而分别使用不同的品种。例如,记录速度为标准、盘片层数为一层时,采用脉冲振荡时输出功率为50mW的品种;记录8倍速、盘片为2层时采用脉冲振荡时的输出功率为240~250mW的品种;记录12倍速、盘片为4层时采用脉冲振荡时输出功率超过400mW的产品等。

  蓝紫色半导体激光器作为继DVD之后的新一代光盘的基础部件,从20世纪90年代后期开始,厂商、大学和研究机构等展开了激烈的开发竞争。首家实现产品化的厂商是走在蓝色LED等GaN类发光元件研发前列的日亚化学工业。该公司于1999年初开始样品供货蓝紫色半导体激光器,加速了新一代光盘的开发速度。

  蓝紫色半导体激光器与蓝色LED等一样,一般采用GaN类半导体材料。在GaN底板上层叠GaN类半导体的结晶层。也有不采用GaN类半导体而利用SHG(Second Harmonic Generation)技术的方法。SHG激光器使用光导波型元件将红外半导体激光器输出的光转换成1/2波长的光。例如,使用850nm的红外半导体激光器,可获得425nm左右的蓝紫色激光。

  采用脉冲输出为450mW的半导体激光器,可在4层蓝光光盘上实现12倍速记录。预计今后蓝光光盘会继续通过盘片的多层化不断实现大容量化。届时,将需要输出功率高达900mW等的半导体激光器。

  可用于白色光源

  蓝紫色半导体激光器通过改变其GaN类半导体层的层构造,可改变振荡波长。例如,将振荡波长延长若干可获得蓝色半导体激光器。蓝色半导体激光器在显示器领域可作为激光投影仪的光源。蓝色光源除可直接使用蓝色半导体激光器外,还可以结合使用蓝色半导体激光器和光纤。住田光学玻璃开发的组合光纤技术中,光纤内的核心材料可变换蓝色光的波长,令其在光纤内共振生成绿色光和红色光,形成光的三原色。

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