一种半导体激光器bar条的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种新的半导体激光器bar条，简单有效地解决了bar条中各发光单元有源区温度分布不均匀的问题，从而实现bar条可靠性和寿命的提高。该半导体激光器bar条，由多个发光单元集成在一起，中部区域的各发光单元间隔相对较宽、两端区域的各发光单元间隔相对较窄；从bar条的中部分别到bar条的两端，各处间隔的距离依次递减。本发明的发光单元有源区温度分布的均匀性明显得到改善，各个发光单元阈值电流和出光功率的均匀性提高，中心发光单元的衰退速率降低，bar条可靠性和寿命提高。
【专利说明】
一种半导体激光器bar条
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种半导体激光器bar条结构。
【背景技术】
[0002] 高功率半导体激光器在医疗器械、材料加工等领域具有广泛应用，近年来在市场 上的竞争力逐渐增强。单管半导体激光器出光功率低，因此半导体激光器通常以多个单元 集成cm-bar的方式实现高功率。温度是限制半导体激光器bar条的关键因素之一，温度变化 会引起禁带宽度、阈值电流、输出功率等性能指标的变化。
[0003] 目前，常规结构的半导体激光器bar条往往中间发光单元温度高，温度分布不均 匀。目前还未见提高bar条发光单元温度均匀性的相关报道。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种新的半导体激光器bar条，简单有效地解决了 bar条中各发光单元 有源区温度分布不均匀的问题，从而实现bar条可靠性和寿命的提高。
[0005] 本发明的技术思路和实验依据如下：
[0006] 英国诺丁汉大学Christian KwakuAmuzuvi在文章 "American Journal of Electrical and Electronic Engineering，2014，2(3)''及 "American Journal of Electrical and Electronic Engineering,2013,1(3)"对目前常规结构的bar条温度分布 做了详细的理论分析和实验测试，结论是半导体激光器bar条的中间单元相比于两端单元 具有如下特点：有源区温度高，禁带宽度低，阈值电流低，出光功率高。
【申请人】分析，根本原 因是目前常规结构的bar条的发光单元呈均匀分布。
[0007] 本发明采用非均匀单元排列结构，中部区域的各发光单元间隔相对较宽、两端区 域的各发光单元间隔相对较窄（间隔距离基本上符合从中部到两端依次递减），提高bar条 中发光单元有源区热分布的均匀性，从而提高各个发光单元阈值电流和出光功率的均匀 性，降低中心发光单元的衰退速率。
[0008] 本发明具体提出以下解决方案：
[0009] 半导体激光器bar条，由多个发光单元集成在一起，中部区域的各发光单元间隔相 对较宽、两端区域的各发光单元间隔相对较窄。
[0010] 基于以上结构，从bar条的中部分别到bar条的两端，各处间隔的距离依次递减。
[0011] 上述各发光单元的结构和尺寸完全相同。
[0012] 上述半导体激光器bar条为cm-bar或mini-bar。
[0013] 本发明具有以下技术效果：
[0014] 发光单元有源区温度分布的均匀性明显得到改善，各个发光单元阈值电流和出光 功率的均匀性提高，中心发光单元的衰退速率降低，bar条可靠性和寿命提高。
【附图说明】
[0015] 图1为目前常规结构的bar条的示意图。
[0016] 图2为本发明的bar条的示意图。
[0017]图3为bar条封装后的示意图。
[0018] 图4为图1所示结构的端面热分布图。
[0019] 图5为图2所示结构的端面热分布图。
[0020] 图6为图1所示结构的限制层界面热分布图。
[0021 ]图7为图2所示结构的限制层界面热分布图。
【具体实施方式】
[0022]如图2所示，Bar条的长度为10mm，包含20个发光单元，每个发光单元的宽度为 0.1mm。各个发光单元间距不同，两端的发光单元距离边沿的距离为0.2mm，相邻发光单元的 间距为0.3mm，发光单元在向bar条中间靠近时，发光单元之间的间距以0.024mm递增。
[0023]具体参数值如下表1所示：
[0024]表 1
[0027]图4、图5、图6、图7的仿真表明，本发明的bar条中心发光单元的限制层的温度降 低，两端发光单元的温度升高，bar条整体的温度分布均匀，根据温度与禁带宽度，开启电 压，发射波长之间的关系，温度均匀后，各个发光单元的禁带宽度均匀，开启电压均匀，发射 波长也趋于一致，表明本发明具有改善bar条输出特性的作用，降低中间发光单元限制层的 温度，提高bar整体的可靠性。
【主权项】
1. 一种半导体激光器bar条，由多个发光单元集成在一起，其特征在于：中部区域的各 发光单元间隔相对较宽、两端区域的各发光单元间隔相对较窄。2. 根据权利要求1所述的半导体激光器bar条，其特征在于:从bar条的中部分别到bar 条的两端，各处间隔的距离依次递减。3. 根据权利要求1所述的半导体激光器bar条，其特征在于:各个发光单元的结构和尺 寸完全相同。4. 根据权利要求1所述的半导体激光器bar条，其特征在于：该半导体激光器bar条为 cm-bar或m i n i -bar 〇
【文档编号】H01S5/40GK106058643SQ201610466803
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】李秀山, 王贞福, 杨国文
【申请人】中国科学院西安光学精密机械研究所