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日亚化学推488nm振荡波长的半导体激光器

2008-05-10 11:34
黯影冰风
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   日亚化学开发出连续振荡时中心波长为488nm的蓝绿色半导体激光元件,08年3月开始样品供货。该产品在使用GaN系半导体激光元件并已投产的品种中,发光波长最长。  

   该产品用于替代在生物技术等领域的研发中使用的Ar(氩离子)激光器。在该领域,Ar激光器是作为荧光分析的激发光源,即用该激光照射附有荧光材料的DNA,以定量分析材料的发光。据日亚化学介绍,Ar激光器能量转换效率只有几个百分点,因此发热量大,冷却系统较大,所以一直渴望能够减小激光照射装置的尺寸。此次发表的蓝绿色半导体激光器将能量转换效率提高到了13%,可实现激光照射装置的小型化。另外,日亚化学还提到了此次开发的元件与Ar激光器相比可进行高速调制的特点。在正于美国圣诺塞举行的“PhotonicsWest”上,该公司1月22日开始在其展位上展示该产品。  

   已开始样品供货的品种的输出功率在连续振荡时为5mW。此时的驱动电流为71mA、驱动电压为5.3V。连续振荡时,蓝绿色半导体激光器的阈值电流为49mA,阈值电压为5.0V。连续振荡、输出功率为5mW时,经证实在+25℃下可稳定工作1000小时。推算寿命在1万小时以上(初期电流值达到1.3倍时)。最初只有5mW型号,20mW型号“也不是不可能实现”(日亚化学工业),目前正在做投产前的开发。虽然没有详细介绍,不过20mW型号很可能与5mW型号相比,改变了输入电流时的光输出功率的特性。  

   为了实现中心波长488nm,提高了发光层中的In的比例。不过,由于晶格常数存在差异,In比率提高得越多,结晶中的转位缺陷就越多,结果会导致结晶质量下降,难以发光。此次,最优化了结晶的生长,不用增加太多转位密度就能提高In的比例。另外,为了使产生的光在结晶过程中不易被吸收掉,在发光层的层结构等方面也做了改进。  

   此次,日亚化学工业与现有产品一样在GaN底板的极性面上形成了发光元件构造。目前在GaN系半导体激光元件领域,旨在实现绿色半导体激光器的大波长研究已成为热点。在大波长方面,一般是提高发光层中的In比例,而如上所述,结晶缺陷就会随之增加,同时也会因为压电电场影响的增强而导致发光效率下降。近来,为减小压电电场而在GaN底板的非极性面上形成发光元件构造的研究已经开始。日亚化学工业不仅在非极性面上,还致力于在极性面上进行大波长的研究。  

   (编辑:xiaoyao)

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