窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构制造技术

技术编号:6867742 阅读:315 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构,涉及光电子技术,包括x个激光二极管管芯;上下叠层有y层;在同一水平面上,x个激光二极管管芯并联构成线列阵作为一层,依据需要上下叠置y层,上层管芯与相邻下层管芯共纵轴设置,上下相邻层的管芯以电极串连方式直接烧结在一起,构成阵列结构。本发明专利技术适用于窄脉宽、低占空比的激光器件,同时,制作工艺简单,成本低,具有非常好的产业化前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子
,为一种激光器二极管阵列叠层器件。
技术介绍
在军事、民用领域,需要更大的激光器二极管输出功率,而增大激光器二极管输出功率的一个有效方法是采用叠层阵列。通常的线列阵器件是以多个单元结构器件以电极并联方式构成,如通常所用的大功率激光二极管线列阵LDA (Laser Diode Array),就是 19个或者24个管芯在ρ面淀积Ti/Pt/Au作为阵列器件的正极,在η面淀积Au/Ge/Ni作为阵列器件的负极,构成为线列阵,即通常所说的Bar。二维叠层列阵(stacks)是以上述的Bar为单元以一定的周期堆叠,每个bar之间都有热沉导热。见论文D. Mimdinger, R. Beach, W. Benett, R. SoIarζ, V. Sperry, D. Ciarlo, App 1. Phys. Lett. 57,2172(1990);D.Mundinger, R. Beach, W. Benett, R. Solarz, W. Krupke, R. Storm, D. Tuckerman, App 1. Phys.Lett.53,1030 (1988) ; ff. D. Goodhue, J. P. Donnelly, C. A. Wang, G. A. Lincoln, K. Rauschenbach, R. J. Bailey, G. D. Johnson, App 1. Phys. Lett. 59,632 (1991) ; S. S. Ou, Μ. Jansen, J. J. Yang, M. Sergent, App 1. Phys. Lett. 59,1037 (1991).。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提出一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构,为适用于窄脉宽、低占空比阵列叠层器件。为达到上述目的,本专利技术的技术解决方案是一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构,其至少两个激光二极管管芯上下叠层堆叠,共纵轴设置,将两个管芯以电极串连方式直接固接在一起,构成阵列结构。所述的激光二极管阵列结构,其所述直接固接在一起,是将上下两层直接烧结在一起。所述的激光二极管阵列结构,其所述激光二极管管芯有χ个,χ > 1,χ是整数;上下叠层有y层,y彡2,y是整数;在同一水平面上,χ个激光二极管管芯并联构成线列阵作为一层,依据需要上下叠置y层,上层管芯与相邻下层管芯共纵轴设置,上下相邻层的管芯以电极串连方式直接烧结在一起,构成阵列结构。所述的激光二极管阵列结构,其所述激光二极管管芯的波导结构,是窄波导结构, 或宽波导结构。所述的激光二极管阵列结构,其所述激光二极管管芯的结构,是条形结构,或脊形波导结构。所述的激光二极管阵列结构,其所述激光二极管管芯的结构,在管芯的P面淀积 Ti/Pt/Au作为阵列器件的正极,在η面淀积Au/Ge/Ni作为阵列器件的负极。本专利技术的优点3本专利技术为一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构,和通常所说的激光器二极管阵列结构相比,其最大的优点是容易实现窄脉宽,脉冲宽度可以做到ns量级;但是这种衬底之间直接烧结、中间不用热沉的阵列结构导热性很差,所以适用于窄脉宽、低占空比的激光器件。同时,这种阵列结构制作工艺简单,成本低,具有非常好的产业化前景。附图说明图1为本专利技术的窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构中单元器件结构示意图;图2为本专利技术的窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构中一维线列阵(bar)示意图;图3为本专利技术的实施例一种窄脉宽低重复频率905nm激光二极管阵列结构示意图;图4本专利技术的窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构的示意图。 具体实施例方式本专利技术所涉及的阵列结构是单个激光二极管管芯或者多个激光二极管管芯并联后以电极串连方式上下叠层堆叠构成阵列器件结构,和通常的二维叠层列阵器件不同的是每层之间没有热沉,各层直接烧结在一起。由于各层之间没有热沉,这种叠层的阵列结构不能应用在连续器件和高占空比准连续器件上。本专利技术的阵列结构适用于窄脉宽、低占空比阵列叠层器件。本专利技术的激光二极管管芯的波导结构,是窄波导结构,或宽波导结构。其激光二极管管芯的结构,是条形结构,或脊形波导结构。本专利技术的具体实施例一种窄脉宽低占空比905nm激光二极管阵列器件。本专利技术所制造的激光二极管器件,可用做测距仪上的脉冲光源,其阵列结构的工艺过程如下1.在GaAs衬底上生长相应的缓冲层、限制层、有源层等构成波导结构,激射中心波长为905nm ;2.生长好的外延片经光刻工艺做条形电极。根据需要解理成单个管芯的单元器件 (如图1所示)或者解理成多个管芯并联的线列阵(bar)器件(如图2所示);3.在管芯的ρ面淀积Ti/Pt/Au作为阵列器件的正极,在η面淀积Au/Ge/Ni作为阵列器件的负极;构成单元器件或者一维线列阵器件;4.如图3所示,将两个单元器件的管芯以电极串连方式直接烧结在一起,中间不加热沉;单元器件的输出功率是15W,两个管芯串连烧结在一起构成的阵列器件的输出功率为30W ;5.如果需要更大的输出功率,如图4所示,将X(X彡1,χ是整数)个管芯构成的线列阵中间不加热沉,以y(y > 2,y是整数)层上下叠层直接烧结在一起,每层中的χ个管芯并联,y层之间电极串连。以上述工艺形成用于测距仪上脉冲光源的窄脉宽低占空比905nm激光二极管阵列器件。权利要求1.一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构,其特征在于至少两个激光二极管管芯上下叠层堆叠,共纵轴设置,将两个管芯以电极串连方式直接固接在一起,构成阵列结构。2.如权利要求1所述的激光二极管阵列结构,其特征在于所述直接固接在一起,是将上下两层直接烧结在一起。3.如权利要求1所述的激光二极管阵列结构,其特征在于所述激光二极管管芯有χ 个,χ彡1,χ是整数;上下叠层有y层,y彡2,y是整数;在同一水平面上,χ个激光二极管管芯并联构成线列阵作为一层,依据需要上下叠置y 层,上层管芯与相邻下层管芯共纵轴设置,上下相邻层的管芯以电极串连方式直接烧结在一起,构成阵列结构。4.如权利要求1或3所述的激光二极管阵列结构,其特征在于所述激光二极管管芯的波导结构,是窄波导结构,或宽波导结构。5.如权利要求1或3所述的激光二极管阵列结构,其特征在于所述激光二极管管芯的结构,是条形结构,或脊形波导结构。6.如权利要求5所述的激光二极管阵列结构,其特征在于所述激光二极管管芯的结构,在管芯的P面淀积Ti/Pt/Au作为阵列器件的正极,在η面淀积Au/Ge/Ni作为阵列器件的负极。全文摘要本专利技术公开了一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构,涉及光电子技术,包括x个激光二极管管芯;上下叠层有y层;在同一水平面上,x个激光二极管管芯并联构成线列阵作为一层,依据需要上下叠置y层,上层管芯与相邻下层管芯共纵轴设置,上下相邻层的管芯以电极串连方式直接烧结在一起,构成阵列结构。本专利技术适用于窄脉宽、低占空比的激光器件,同时,制作工艺简单,成本低,具有非常好的产业化前景。文档编号H01S5/40GK102222857SQ20101014756公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日专利技术者杜阳光, 王晓薇, 王颖, 赵凤岐 申请人:海特本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构,其特征在于:至少两个激光二极管管芯上下叠层堆叠,共纵轴设置,将两个管芯以电极串连方式直接固接在一起,构成阵列结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓薇王颖杜阳光赵凤岐
申请(专利权)人:海特光电有限责任公司
类型:发明
国别省市:11

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