高功率泵浦激光二極管的幾種類型簡介

高功率泵浦激光二極管有3種類型：

( 1)單管芯激光二極管激光二極管芯片發(fā)光面尺寸約1μm×500μm，輸出光功率可以達(dá)到5 W，一半采用TO封裝，利用半導(dǎo)體冷器(TEC) 制冷。目前單管激光二極管售價(jià)為70～100美元／W。

( 2) 條狀激光二極管陣列由50個(gè)左右的單管芯片(間隔約150μm寬) 組成激光條，每個(gè)激光條可以輸出大于60 w的功率。激光條置于空氣制冷或水制冷的熱沉上。售價(jià)也是為70～100美元／W。

(3)疊層狀激光二極管陣列通過堆疊約20個(gè)激光條構(gòu)成?？奢敵龈哌_(dá)l200 w的連續(xù)激光。在這種結(jié)構(gòu)中散熱是主要問題，一般采用微通道制冷設(shè)計(jì)，使水在層疊的激光條之間的微小通道中流動(dòng)。

在設(shè)計(jì)高功率光纖激光器時(shí)，泵浦激光二極管和光纖一樣重要。初的設(shè)計(jì)要求采用單橫模激光二極管。但是現(xiàn)在雙包層光纖的出現(xiàn)已經(jīng)改變了這一要求。激光二極管的電光轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)提高到接近50％，激光條疊層的功率量級(jí)也超過l kw。為制備具有競爭力的1 kw量級(jí)的光纖激光器，需要有可提供2.5～3 kw的功率的費(fèi)用低廉的泵浦。除了激光條疊層器件很難有其他器件可提供這樣量級(jí)的激光功率。而且，為與現(xiàn)存Nd：YAG和CO2激光器競爭，激光二極管價(jià)格必須降至每瓦50美元以下，并在不遠(yuǎn)的將來接近每瓦12美元。這樣的價(jià)格在激光二極管規(guī)模生產(chǎn)時(shí)是可以實(shí)現(xiàn)的。有很多生產(chǎn)商如LIMO，美國的nLight ，德國DiLAS和Trumpf 等可以提供輸出功率達(dá)1．2 kw的激光二極管，壽命為10 000 h。到2008年，激光二極管輸出功率量級(jí)可達(dá)二三千瓦同時(shí)壽命可達(dá)20 000 h。

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