[發明專利]非對稱微盤腔邊發射半導體激光器陣列疊陣

有效

• 申請號: 201910322106.6
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110011179B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 晏長嶺;楊靜航;劉云;馮源;郝永芹;逢超
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/10;H01S5/40;H01S5/022
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王丹陽

非對稱微盤腔邊發射半導體激光器陣列疊陣屬于半導體激光器技術領域。現有技術由多個線列疊加構成疊陣，光束整形、輸出耦合等后續環節存在的技術難題更為突出。在本發明中，自熱沉起由下而上若干陣列基片、微通道散熱板交替疊放，最上方為陣列基片；陣列基片的數量為3～5個；陣列基片由襯底及在襯底上通過刻蝕制作的、以陣列方式排列的若干非對稱微盤腔構成，所述陣列方式是指若干非對稱微盤腔按相同幾何中心距分別一字排列成前排激光器線列、后排激光器線列，所述各個非對稱微盤腔出光方向相同且朝向前方，后排激光器線列中的非對稱微盤腔出射光光軸與前排激光器線列中最接近的非對稱微盤腔的幾何中心相距二分之一幾何中心距。

技術領域

本發明涉及一種非對稱微盤腔邊發射半導體激光器陣列疊陣，屬于半導體激光器技術領域。

背景技術

為了提高半導體激光器的輸出功率，單純提高半導體激光器單管功率效果有限。于是，在現有技術中出現了半導體激光器線列、陣列、線列疊陣等方案，大幅提高了半導體激光器的輸出光功率。其中，線列疊陣與本發明最為接近。所謂線列疊陣是將多個激光器線列疊放起來構成，在激光器線列疊陣中，各個激光器單管分布在一個立面內，相當于一個立面陣列，輸出光功率得到大幅提高。例如，早在2009年，德國的一家半導體激光器件公司推出了一款準連續高功率半導體垂直疊陣，即線列疊陣，在垂直方向等間距疊放10個基片，也就是10個半導體激光器線列，所述間距為1.6mm，在每個基片中一字排列多達19個寬度為100μm的條形發光單元(激光器單管)，發光單元間距為500μm。但是，由多個線列疊加構成疊陣，工藝難度較大，難以保證構成激光器立面陣列的各個激光器單管出光方向高度一致，散熱問題更為突出，線列疊陣尺寸過大，所述實例寬10.9mm，高16mm，光束整形、多光束集束、輸出耦合等后續環節存在的技術難題更為突出。

發明內容

為了實現以陣列方式提高半導體激光器光源的輸出光功率，降低器件制作工藝難度，避免為器件使用環節帶來新的難題，我們發明了一種非對稱微盤腔邊發射半導體激光器陣列疊陣。

在本發明之非對稱微盤腔邊發射半導體激光器陣列疊陣中，如圖1所示，自熱沉1起由下而上若干陣列基片2、微通道散熱板3交替疊放，最上方為陣列基片2；微通道散熱板3內部布設冷卻液微通道；陣列基片2的數量為3～5個；陣列基片2由襯底4及在襯底4上通過刻蝕制作的、以陣列方式排列的若干非對稱微盤腔5構成，如圖2～圖5所示，所述陣列方式是指若干非對稱微盤腔5按相同幾何中心距分別一字排列成前排激光器線列、后排激光器線列，所述各個非對稱微盤腔5出光方向相同且朝向前方，后排激光器線列中的非對稱微盤腔5出射光光軸與前排激光器線列中最接近的非對稱微盤腔5的幾何中心相距二分之一幾何中心距。