中科院上海冶金研究所的杨全魁于 2000 年,北京工业大学的崔碧峰于 2004 年对量 子联级激光器的热特性进行了分析,比如 InAlAs/InGaSp/Inp 一类量子联级激光器[14,15]。 这种量子联级的半导体激光器包含了多个 PN 节,并且经常发生热量集中的问题,这是 由于半导体激光器的工作电压随有源区的个数正比增加,所以要使其可以连续工作,必 须让它能够有效的散热。所以测量此类激光器热阻,研究它的热特性是非常重要的。通 过阅读很多的报告,了解现在对半导体激光器进行测量和研究主要有两种方法,分别是 基于光谱的测量法和基于 ANSYS 的有限元分析法。其中光谱测量法能够指出半导体激 光器的热阻与器件电阻有很密切的关系和计算出半导体激光器的热阻,以及能够分析激 光器的热阻比普通半导体激光器的热阻大的原因。有限元方法则可以研究出激光器的热 场分布。这些研究结果为这类激光器热沉的设计和封装方式提供了参考。垂直腔面发射 的半导体激光器被称为最有发展的半导体激光器,这是因为它有其他类型的半导体激光 器没有的优点。但是垂直腔面发射的半导体激光器当前有一个最重要的问题,就是它的 内部热效应比边热效应更严重,这种热效应包括了本征热效应和的多层介质电阻抗热效 应,这些效应是声子等非辐射复合过程在激光激活区内引起的。并且在发展高功率 VCSEL 激光器、低阂值方面还存在一些关键的问题。其阻抗发热还会致使激光激活区 的温度升高,这是轴向热流的扩散引起的。

目前在发展激光器的领域,最重要的是如何精确计算其热分布、热特性和如何进行 有效的散热。目前只有华中科技大学激光技术重点实验室的杨宜于 2003 年发表了半导 体激光器热特性的分析报道,其他的相关报道则比较少。杨宜以速率方程为基点建立了 纯理论的激光器温度模型和仿真研究[16]。北京航空航天大学物理系的吴坚建于 2006 年 建立了半导体激光器的解析热模型并将理论模型和实验结果对比,从而做出了进一步的 研究[17]。这两例激光器的研究是基于电学、光谱学和 ANSYS 有限元热特性分析的,但 这个课题仍是一个值得研究的内容,因为目前在该类激光器上的报道还很少。

从以上国内研究现状来看,目前国内对半导体激光器热特性的研究基本上还居于器 件的热传导、热阻等热参数计算和热分布模拟层面上,至于基于理论计算和实验模拟基 础的热沉、散热方式设计还基本未有涉及并且对半导体激光的热特性分析模拟几乎全都 是基于激光器芯片外延结构和简单的烧结方式正装、倒装,而基于封装考虑焊料、热沉 种类和烧结条件等的分析研究基本处于空白。

上一篇:模糊控制器的研究现状及发展
下一篇:陶瓷基复合材料的发展研究现状

微课国内外研究现状和发展趋势

翻转课堂国内外研究现状

国内外会议产业现状研究

会展场馆空间分布特征国内外研究现状

社区的三维可视化国内外研究现状

不同形貌SnO2纳米材料的光...

会展品牌塑造国内外研究现状综述

网络语言“XX体”研究

LiMn1-xFexPO4正极材料合成及充放电性能研究

新課改下小學语文洧效阅...

我国风险投资的发展现状问题及对策分析

互联网教育”变革路径研究进展【7972字】

老年2型糖尿病患者运动疗...

张洁小说《无字》中的女性意识

麦秸秆还田和沼液灌溉对...

ASP.net+sqlserver企业设备管理系统设计与开发

安康汉江网讯