[实用新型]高能电子注入式半导体激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于仪器设备技术领域，尤其涉及一种高能电子注入半导体激光器。

背景技术

半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件，其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种，即电注入式，光泵式和高能电子束激励式。例如中国专利201310499966.X公开了一种半导体激光器，包括热沉、芯片及设置在热沉上的负极带，在所述热沉上焊接绝缘导热层，所述芯片焊接在绝缘导热层上，在绝缘导热层上还焊接有焊片，该焊片连接有与负极带对应的正极带，在芯片的一端设置有光纤。芯片发生激光，通过光纤传出，两极带连接供电源供电，热沉散热。这种结构的激光器出光率偏低、使用寿命短，实施效果非常不理想。

发明内容

本实用新型提供一种高能电子注入式半导体激光器，以解决上述背景技术中提出的出光率低、使用寿命短的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型提供一种高能电子注入式半导体激光器，其特征在于：包括套管，所述套管内设有谐振腔、回气腔、放电腔，所述谐振腔、回气腔、放电腔相通且所述回气腔位于所述谐振腔与放电腔之间，所述谐振腔内设有石英片，所述石英片外面套有石墨环，所述石墨环上设有放电毛细管，所述放电毛细管成一水平直线，所述石英片一端设有导体阳极，所述导体阳极外面套有隔热管，所述隔热管外面套有布氏窗，所述布氏窗一端位于所述谐振腔内，另一端穿过所述套管位于套管外面，所述谐振腔外面设有空心圆筒，所述空心圆筒内设有磁场线圈，所述放电腔内设有导体阴极，所述导体阴极内部对称设有反射镜A、反射镜B，所述反射镜A、反射镜B之间设有保热管，所述导体阴极一侧设有加热灯丝，所述加热灯丝一端穿过套管位于套管外面，所述加热灯丝水平设置，所述回气腔内壁设有冷水管道，所述冷水管道一侧设有进水口，另一侧设有出水口，所述回气腔内部设有储气套管，所述储气套管上设有贮气瓶、镇气瓶、气压监测器，所述贮气瓶、镇气瓶之间设有电磁真空充气阀，所述镇气瓶、气压检测器之间设有波纹管，所述气压检测器部分位于所述回气腔内，部分穿过回气腔位于所述回气腔外面，所述导体阳极由外及内依次为上电极、上光限制层、上波导层、下波导层、下光限制层、背电极层，所述上波导层、下波导层之间设有有源层，所述下光限制层、背电极层之间设有衬底，所述上光限制层的截面形状为脊波导。

所述石英片并列等距排列。

所述保热管的数量为3个，且为环形。

本实用新型的有益效果为：

1本专利结构紧凑、结构合理，通过增加贮气和充气的设置，可以使管内气体迅速清除，使管内气压降低，增强整个系统的稳定性。

2导体阳极采用本专利的分层结构，可以使电子注入后复合发光，且横向范围受到限制，形成光波导，使发光率增强。

3上光限制层经过刻蚀工艺，形成脊波导，可以限制电流的侧向扩散，致使大量的电子涌入有源层，在有源层产生大量的光子，光子在波导的作用下投射到反光镜上，使出光率达到最大值。

4回气腔的设置，可以平衡放电离子的平衡，有助于激光的功率转换。

5磁场线圈的设置，可以使激光谱线展宽，增强输出功率。

6导体阳极的工作温度一般在1000℃左右，通过隔热管的设置可以对布氏窗进行保护。

7将冷水管道与回气腔配合设置，可以通过对管内气体的温控从而实现对导体的温控，延长导体的使用寿命。

8气压检测器的设置可以对管内压力进行实时监控，保证设备的正常工作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的导体阳极结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：