通过道连接的高功率940nm垂直腔表面发射激光器的远场减弱研究
Wei-Hao Huang1,2, Chi-Yao Shan1, Kai-Lun Chi2
1Department of Photonics, College of Electrical and Computer Engineering, National Yang Ming Chiao Tung University, Hsinchu, 30010, Taiwan.
Scientific reports
|September 1, 2025
概括
三连接垂直腔表面发射激光 (VCSEL) 阵列表现出增强的性能,输出功率超过120W. 它们的基本模式优势降低了远场差异,有利于光电子应用.
科学领域:
- 光电子产品
- 半导体设备
背景情况:
- 垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 在光电子领域至关重要.
- 单连接 (1J) 和三连接 (3J) VCSEL阵列的性能优化对于先进的应用至关重要.
研究的目的:
- 描述和比较940nm1J和3JVCSEL阵列的性能.
- 调查 3 J VCSEL 阵列中增强性能和基本模式优势的因素.
主要方法:
- 在脉冲电流注入下对1J和3JVCSEL阵列进行实验测试.
- 分析斜率效率,输出功率,远场分歧和光束形状.
- 模拟和电流路径分析以了解增强分布和模式重叠.
主要成果:
- 与1J阵列相比,3J VCSEL阵列的斜率效率 (3.2W/A) 和峰值输出功率 (>120W) 显著提高.
- 随着注入电流的增加,3 J VCSEL阵列的远场分歧角度减少 (从~17°到~5°).
- 在1J和3J的VCSEL中观察到基本模式的主导地位,这是由于3J结构中的基本模式与更大的增益重叠.
结论:
- 三连接VCSEL阵列比单连接设计提供了显著的性能增强.
- 在3J VCSEL阵列中,基本模式的优势导致光束质量改善和偏差减少.
- 这些发现突显了3JVCSEL阵列未来高功率光电子应用的潜力.
