日亞化學開發出488nm振蕩波長的激光器
摘要: 日亞化學開發出連續振蕩時中心波長為488nm的藍綠色半導體激光元件,08年3月開始樣品供貨。該產品在使用GaN系半導體激光元件并已投產的品種中,發光波長最長。
日亞化學開發出連續振蕩時中心波長為488nm的藍綠色半導體激光元件,08年3月開始樣品供貨。該產品在使用GaN系半導體激光元件并已投產的品種中,發光波長最長。
該產品用于替代在生物技術等領域的研發中使用的Ar(氬離子)激光器。在該領域,Ar激光器是作為熒光分析的激發光源,即用該激光照射附有熒光材料的DNA,以定量分析材料的發光。據日亞化學介紹,Ar激光器能量轉換效率只有幾個百分點,因此發熱量大,冷卻系統較大,所以一直渴望能夠減小激光照射裝置的尺寸。此次發表的藍綠色半導體激光器將能量轉換效率提高到了13%,可實現激光照射裝置的小型化。另外,日亞化學還提到了此次開發的元件與Ar激光器相比可進行高速調制的特點。在正于美國圣諾塞舉行的“Photonics West”上,該公司1月22日開始在其展位上展示該產品。
已開始樣品供貨的品種的輸出功率在連續振蕩時為5mW。此時的驅動電流為71mA、驅動電壓為5.3V。連續振蕩時,藍綠色半導體激光器的閾值電流為49mA,閾值電壓為5.0V。連續振蕩、輸出功率為5mW時,經證實在+25℃下可穩定工作1000小時。推算壽命在1萬小時以上(初期電流值達到1.3倍時)。最初只有5mW型號,20mW型號“也不是不可能實現”(日亞化學工業),目前正在做投產前的開發。雖然沒有詳細介紹,不過20mW型號很可能與5mW型號相比,改變了輸入電流時的光輸出功率的特性。
為了實現中心波長488nm,提高了發光層中的In的比例。不過,由于晶格常數存在差異,In比率提高得越多,結晶中的轉位缺陷就越多,結果會導致結晶質量下降,難以發光。此次,最優化了結晶的生長,不用增加太多轉位密度就能提高In的比例。另外,為了使產生的光在結晶過程中不易被吸收掉,在發光層的層結構等方面也做了改進。
此次,日亞化學工業與現有產品一樣在GaN底板的極性面上形成了發光元件構造。目前在GaN系半導體激光元件領域,旨在實現綠色半導體激光器的大波長研究已成為熱點。在大波長方面,一般是提高發光層中的In比例,而如上所述,結晶缺陷就會隨之增加,同時也會因為壓電電場影響的增強而導致發光效率下降。近來,為減小壓電電場而在GaN底板的非極性面上形成發光元件構造的研究已經開始。日亞化學工業不僅在非極性面上,還致力于在極性面上進行大波長的研究。(編輯:PCL)
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