Le tecnologie chiave dei laser a semiconduttore ad alta potenza includono la tecnologia di crescita epitassica dei chip laser dei semiconduttori, l'imballaggio e la collisione ottica dei chip laser dei semiconduttori, la tecnologia di modellazione del raggio laser e la tecnologia di integrazione laser.
La tecnologia di crescita epitassica dei chip laser a semiconduttori, la ricerca e la progettazione di strutture di chip epitassiali svolgono un ruolo vitale nello sviluppo di laser semiconduttori ad alta potenza, e quindi sono al centro della ricerca nella tecnologia laser a semiconduttori ad alta potenza.
Negli ultimi anni, gli esperti hanno rafforzato i loro investimenti nella ricerca in questa tecnologia e fatto progressi significativi.
I suoi recenti risultati di ricerca si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:
1 L'uso dell'area attiva senza alluminio aumenta efficacemente la densità di potenza ottica del danno ottico catastrofico della faccia finale del chip laser, in modo che la potenza di uscita e la durata di servizio del dispositivo laser siano notevolmente migliorate;
2 Utilizzando la struttura del pozzo quantistico teso, le prestazioni fotoelettriche del laser semiconduttore ad alta potenza sono effettivamente migliorate, la gamma di lunghezze d'onda di emissione del sistema materiale basato su GaAs viene espansa e la densità di corrente soglia del dispositivo viene ridotta;
3 Il metodo di progettazione della struttura della cavità ottica di grandi dimensioni che utilizza un'ampia guida d'onda aumenta la dimensione del fascio in modalità near-field, il che riduce la densità di potenza laser di uscita del dispositivo, aumenta la potenza di pompaggio e uscita del laser e aumenta ulteriormente la durata del dispositivo.
Al giorno d'oggi, l'efficienza di conversione elettro-ottica dei chip laser a semiconduttori commercializzati ha raggiunto il 60% e l'efficienza di conversione elettro-ottica dei dispositivi in laboratorio ha raggiunto oltre il 70%. Si ritiene che con l'ulteriore miglioramento della sua tecnologia. Nel prossimo futuro, l'efficienza di conversione elettro-ottica dei chip laser semiconduttori raggiungerà oltre l'85%.