本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體激光器bar條結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

高功率半導(dǎo)體激光器在醫(yī)療器械、材料加工等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，近年來(lái)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力逐漸增強(qiáng)。單管半導(dǎo)體激光器出光功率低，因此半導(dǎo)體激光器通常以多個(gè)單元集成cm-bar的方式實(shí)現(xiàn)高功率。溫度是限制半導(dǎo)體激光器bar條的關(guān)鍵因素之一，溫度變化會(huì)引起禁帶寬度、閾值電流、輸出功率等性能指標(biāo)的變化。

目前，常規(guī)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器bar條往往中間發(fā)光單元溫度高，溫度分布不均勻。目前還未見(jiàn)提高bar條發(fā)光單元溫度均勻性的相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種新的半導(dǎo)體激光器bar條，簡(jiǎn)單有效地解決了bar條中各發(fā)光單元有源區(qū)溫度分布不均勻的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)bar條可靠性和壽命的提高。

本實(shí)用新型的技術(shù)思路和實(shí)驗(yàn)依據(jù)如下：

英國(guó)諾丁漢大學(xué)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)”對(duì)目前常規(guī)結(jié)構(gòu)的bar條溫度分布做了詳細(xì)的理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)論是半導(dǎo)體激光器bar條的中間單元相比于兩端單元具有如下特點(diǎn)：有源區(qū)溫度高，禁帶寬度低，閾值電流低，出光功率高。申請(qǐng)人分析，根本原因是目前常規(guī)結(jié)構(gòu)的bar條的發(fā)光單元呈均勻分布。

本實(shí)用新型采用非均勻單元排列結(jié)構(gòu)，中部區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對(duì)較寬、兩端區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對(duì)較窄(間隔距離基本上符合從中部到兩端依次遞減)，提高bar條中發(fā)光單元有源區(qū)熱分布的均勻性，從而提高各個(gè)發(fā)光單元閾值電流和出光功率的均勻性，降低中心發(fā)光單元的衰退速率。

本實(shí)用新型具體提出以下解決方案：

半導(dǎo)體激光器bar條，由多個(gè)發(fā)光單元集成在一起，中部區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對(duì)較寬、兩端區(qū)域的各發(fā)光單元間隔相對(duì)較窄。

基于以上結(jié)構(gòu)，從bar條的中部分別到bar條的兩端，各處間隔的距離依次遞減。

上述各發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同。

上述半導(dǎo)體激光器bar條為cm-bar或mini-bar。

本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果：

發(fā)光單元有源區(qū)溫度分布的均勻性明顯得到改善，各個(gè)發(fā)光單元閾值電流和出光功率的均勻性提高，中心發(fā)光單元的衰退速率降低，bar條可靠性和壽命提高。

附圖說(shuō)明

圖1為目前常規(guī)結(jié)構(gòu)的bar條的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的bar條的示意圖。

圖3為bar條封裝后的示意圖。

圖4為圖1所示結(jié)構(gòu)的端面熱分布圖。

圖5為圖2所示結(jié)構(gòu)的端面熱分布圖。

圖6為圖1所示結(jié)構(gòu)的限制層界面熱分布圖。

圖7為圖2所示結(jié)構(gòu)的限制層界面熱分布圖。

具體實(shí)施方式

如圖2所示，Bar條的長(zhǎng)度為10mm，包含20個(gè)發(fā)光單元，每個(gè)發(fā)光單元的寬度為0.1mm。各個(gè)發(fā)光單元間距不同，兩端的發(fā)光單元距離邊沿的距離為0.2mm，相鄰發(fā)光單元的間距為0.3mm，發(fā)光單元在向bar條中間靠近時(shí)，發(fā)光單元之間的間距以0.024mm遞增。

具體參數(shù)值如下表1所示：

表1

圖4、圖5、圖6、圖7的仿真表明，本實(shí)用新型的bar條中心發(fā)光單元的限制層的溫度降低，兩端發(fā)光單元的溫度升高，bar條整體的溫度分布均勻，根據(jù)溫度與禁帶寬度，開(kāi)啟電壓，發(fā)射波長(zhǎng)之間的關(guān)系，溫度均勻后，各個(gè)發(fā)光單元的禁帶寬度均勻，開(kāi)啟電壓均勻，發(fā)射波長(zhǎng)也趨于一致，表明本實(shí)用新型具有改善bar條輸出特性的作用，降低中間發(fā)光單元限制層的溫度，提高bar整體的可靠性。