高性能垂直腔面发射激光器阵列的新进展

简介：
本研究聚焦于高性能垂直腔面发射激光器阵列领域的最新突破，探讨了设计、制造及应用方面的创新技术，为下一代光电子器件的发展提供了新的思路和方向。 报道了一种新型排列方式的垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）阵列。通过调整阵列中各单元直径以及单元间距，实现了1 kW/cm² 的高功率密度和高斯远场分布，在工作电流0～6 A范围内远场发散角均小于20°。该阵列由5个中心对称分布的单元组成，其中单元直径分别为200μm、150μm 和 100μm，圆心间距为 250 μm 或 200 μm。在室温连续工作条件下，当注入电流达到4 A时阵列输出功率达880 mW，斜率效率为 0.3 W/A，并且具有低阈值电流（0.56 A）和微分电阻 (0.09 Ω) 的特点。与相同出光面积的4×4二维阵列相比，在出光功率、阈值电流、光谱特性和远场分布等方面，这种新型阵列表现出更优性能。模拟结果显示，该阵列各单元叠加后的近场和远场强度分布与实验结果吻合较好。