[發(fā)明專利]改變半導(dǎo)體激光器件芯片慢軸方向光場分布的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410124234.7
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103872579A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 堯舜;高祥宇;王智勇;潘飛;賈冠男;李峙
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 昝美琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改變半導(dǎo)體激光器件芯片慢軸方向光場分布的方法。

背景技術(shù)

由于半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點，其在激光加工、軍事國防、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。半導(dǎo)體激光器的慢軸方向模式復(fù)雜，該方向的光場分布是半導(dǎo)體激光器一項重要的特性，對半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用具有重要的參考意義。不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ζ渎S的光場分布也會有不同的要求。近年來，市場上常見的半導(dǎo)體激光器慢軸方向的光場分布，多是單峰或者雙峰結(jié)構(gòu)的分布，然而這兩種分布不能滿足某些特定的使用要求。這就限制了半導(dǎo)體激光器在某些特定領(lǐng)域的應(yīng)用。

目前，有關(guān)改變半導(dǎo)體激光器慢軸方向光場分布的方法較少見，現(xiàn)有的這些方法多以光束整形為主。然而，對于許多特殊的光場分布，無法僅靠光束整形的方法獲得，而且使用光束整形方法，勢必會使半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，不利于其小型化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)缺陷，提供一種改變半導(dǎo)體激光器件芯片慢軸方向光場分布的方法，該方法適用于單元或陣列器件芯片，不僅可以獲得特定要求的慢軸方向光場分布，而且還能避免半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種改變半導(dǎo)體激光器件芯片慢軸方向光場分布的方法，該方法適用于單元器件芯片，主要步驟包括：

選取發(fā)光單元具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的電流注入?yún)^(qū)的半導(dǎo)體激光單元器件芯片；

將所述發(fā)光單元電流注入?yún)^(qū)按一定方式進(jìn)行光刻、蒸鍍；

根據(jù)特定要求，將所述半導(dǎo)體激光單元器件芯片的電流注入?yún)^(qū)按照一定的尺寸和形狀光刻、蒸鍍，使電流注入?yún)^(qū)更加細(xì)化，半導(dǎo)體激光單元器件芯片慢軸方向光場按所述特定要求分布。

較佳的是，所述發(fā)光單元具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的電流注入?yún)^(qū)，是半導(dǎo)體激光單元器件芯片的電流注入?yún)^(qū)具有均勻的至少兩個波浪形結(jié)構(gòu)。

較佳的是，所述使半導(dǎo)體激光單元器件芯片慢軸方向光場按所述特定要求分布，是通過改變所述發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)的精細(xì)結(jié)構(gòu)，獲得半導(dǎo)體激光單元器件芯片慢軸方向光場分布為平頂化的光場分布。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種改變半導(dǎo)體激光器件芯片慢軸方向光場分布的方法，該方法適用于陣列器件芯片，主要步驟包括：

選取多個發(fā)光單元具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的電流注入?yún)^(qū)的半導(dǎo)體激光陣列器件芯片；

將各發(fā)光單元電流注入?yún)^(qū)按一定方式依次排列進(jìn)行光刻、蒸鍍；

根據(jù)特定要求，將所述半導(dǎo)體激光陣列器件芯片的電流注入?yún)^(qū)按照一定的尺寸和形狀光刻、蒸鍍，使電流注入?yún)^(qū)更加細(xì)化，半導(dǎo)體激光陣列器件芯片慢軸方向光場按所述特定要求分布。

較佳的是，所述陣列器件各發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)的排列方式為按照從左至右依次排列。

較佳的是，所述半導(dǎo)體激光陣列器件芯片的電流注入?yún)^(qū)為均勻的至少兩個波浪形結(jié)構(gòu)。

較佳的是，所述使半導(dǎo)體激光陣列器件芯片慢軸方向光場按所述特定要求分布，是通過改變各發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)的精細(xì)結(jié)構(gòu)，獲得半導(dǎo)體激光陣列器件芯片慢軸方向光場分布為平頂化的光場分布。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用半導(dǎo)體激光單元或陣列器件芯片的電流注入?yún)^(qū)不同的半導(dǎo)體激光器件，其慢軸方向光場分布不同的原理，通過改變發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)的結(jié)構(gòu)，使半導(dǎo)體激光單元或陣列器件芯片慢軸方向光場按特定要求分布，從而滿足特定的使用要求。該方法直接從半導(dǎo)體激光器的光源入手，實現(xiàn)慢軸方向光場分布的改變，不僅可以使半導(dǎo)體激光單元或陣列器件芯片獲得特定要求的慢軸方向光場分布，提高了激光熔覆的效率和熔覆層的硬度，而且還避免了其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，使其得到更加廣泛的應(yīng)用。

以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，該實施例僅用于解釋本發(fā)明。并不對本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有正常單個發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示現(xiàn)有正常的半導(dǎo)體激光單元器件芯片慢軸方向的光場分布示意圖，以雙峰為例；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個方面的實施例，細(xì)化后的單個發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3所示細(xì)化后的半導(dǎo)體激光單元器件芯片慢軸方向的光場分布示意圖；

圖5為現(xiàn)有正常多個發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出四個；

圖6為根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的實施例，細(xì)化后的多個發(fā)光單元的電流注入?yún)^(qū)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出四個；