新型激光器即将取代传统半导体激光器？

2013-05-21 09:44

来源： OFweek激光网

　　——科学家最近研究出来的一种新型激光器或许可以取代如今广泛用于电信和消费电子产品中的传统半导体激光器。

　　普通激光器泵浦带能量的原子，直至其发送激光射线。但与传统半导体激光器相比，基于粒子（物质和光的一部分）的新型激光器发射激光束所需的功率可能要少2-100倍。

　　每个激光束中的光具有单一特定的颜色或波长组成。而与普通光不同的是，激光器中的光也是相干的，这意味着每条光线都能与其他光线调和，从而使光能高度集中，足够钻开或切开加工表面。

　　要理解这一新型设备，首先想象电子绕其原子核轨道运行，当强行将电子与原子分离，空出的点就成为一个如带正电粒子一样的空穴。激子就是由电子和其空穴组成的准粒子。

　　激子可与半导体中的光合并形成准粒子，称为极化声子。当这些极化声子在一定的能量阈值上分解时，就可以发出相干光，利用极化声子发光的设备则被称为极化声子激光器。

　　科学家此前也曾设计过极化声子激光器，但此类设备需要使用传统激光器来生成极化声子。而由德国维尔茨堡大学(University of Würzburg)物理学家Sven Hofling及其同仁研发出来的新型激光器则通过电激励生成极化声子。

　　Hofling表示："这种新型光源可以直接通过传统电池生成，经过电激发演示，我们已经进入此类激光器的实际应用研究阶段"。

　　但Hofling等人尚面临一个问题，即当前开发出来的原型激光器必须利用液氮冷却至零下441华氏度（零下263摄氏度）后才能工作，因此接下来的目标是在室温下成功演示此激光器的工作原理。

Viki译 Alex校对

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　　随着半导体激光技术的日趋成熟和应用领域的不断扩展，大功率半导体激光器的应用范围已经覆盖了光电子学的诸多领域，成为当今光电子实用器件的核心技术。由于大功率半导体激光器具有体积小、质量轻、寿命长等优点，广泛应用于民用生产和军事等领域。

　　近年来，国外大功率半导体激光器的研究进展非常迅速，单条最大连续输出功率已经大于600 W，最高电光转换效率高达72％，单条40-120 W 已经商品化。相对而言，国内在大功率半导体激光器研究和应用方面虽然起步较晚，但也取得了很大的进展。主要从大功率半导体激光器外延片结构、腔面光学膜、器件封装、器件可靠性、光束整形与耦合以及器件应用等几个主要方面介绍国内大功率半导体激光器研究及应用情况。