影响半导体激光器物理特性的影响因素分析与研究

发布时间：2021-10-13 03:27

　　采用当前方法对影响半导体激光器物理特性的因素进行分析时,构建的半导体激光器有限元模型精度较低,得到的分析结果与实际不符,存在分析结果准确率低的问题。提出影响半导体激光器物理特性的影响因素分析方法,通过导热微分方程分析了半导体激光器的导热过程,根据分析结果构建半导体激光器的有限元模型,通过有限元模型对半导体激光器的物理特性进行数值模拟,得到了热沉宽度尺寸、热沉长度尺寸、热沉厚度尺寸和半导体激光器热阻之间的关系。实验结果表明,所提方法构建的半导体激光器有限元模型精度高、分析结果准确率高。 

【文章来源】：激光杂志. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

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分析半导体激光器物理特性时，将热沉的厚度和长度尺寸分别设置为1毫米和2.5毫米，只对器件热阻受热沉宽度尺寸的影响进行考虑，对热沉的宽度尺寸进行定量改变，获得半导体激光器在该热沉宽度尺寸下对应的温度数据，得到器件热阻值和热沉宽度尺寸之间的关系，如下图2所示:通过图2可知，在特定范围内，半导体激光器在稳定运行状态下随着热沉宽度尺寸的增加，器件的热阻呈下降趋势。当热沉宽度增加到一定范围时，器件热阻受热沉宽度尺寸的影响变小。通过上述分析可知，半导体激光器的导热性能在一定范围内受热沉宽度尺寸的影响是显著的。

对半导体激光器热阻和热沉长度尺寸之间的关系进行分析时，设定热沉的宽度尺寸和厚度尺寸分别为4毫米和1毫米。对热沉的长度尺寸进行改变，得到器件热沉长度尺寸和热阻之间的关系，如图3所示。通过图3可知，器件的热阻受热沉长度尺寸的影响，但与半导体激光器的热沉宽度相比，热沉长度尺寸对其造成的影响较小。整体分析图3可知，半导体激光器的热阻随着热沉长度尺寸的变大逐渐变小。产生上述现象的主要原因是:在热沉上烧结激光器芯片时，为了使热沉前端面和出光芯片出光面在统一平面上，芯片出光面周围存在的大量热量朝下扩散，导致热量在出光面周围的分布情况不随着热沉长度尺寸的改变而发生变化。

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本文编号：3433867