[发明专利]非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列叠阵

说明书

非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列叠阵属于半导体激光器技术领域。现有技术由多个线列叠加构成叠阵，光束整形、输出耦合等后续环节存在的技术难题更为突出。在本发明中，自热沉起由下而上若干阵列基片、微通道散热板交替叠放，最上方为阵列基片；阵列基片的数量为3～5个；阵列基片由衬底及在衬底上通过刻蚀制作的、以阵列方式排列的若干非对称微盘腔构成，所述阵列方式是指若干非对称微盘腔按相同几何中心距分别一字排列成前排激光器线列、后排激光器线列，所述各个非对称微盘腔出光方向相同且朝向前方，后排激光器线列中的非对称微盘腔出射光光轴与前排激光器线列中最接近的非对称微盘腔的几何中心相距二分之一几何中心距。

技术领域

本发明涉及一种非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列叠阵，属于半导体激光器技术领域。

背景技术

为了提高半导体激光器的输出功率，单纯提高半导体激光器单管功率效果有限。于是，在现有技术中出现了半导体激光器线列、阵列、线列叠阵等方案，大幅提高了半导体激光器的输出光功率。其中，线列叠阵与本发明最为接近。所谓线列叠阵是将多个激光器线列叠放起来构成，在激光器线列叠阵中，各个激光器单管分布在一个立面内，相当于一个立面阵列，输出光功率得到大幅提高。例如，早在2009年，德国的一家半导体激光器件公司推出了一款准连续高功率半导体垂直叠阵，即线列叠阵，在垂直方向等间距叠放10个基片，也就是10个半导体激光器线列，所述间距为1.6mm，在每个基片中一字排列多达19个宽度为100μm的条形发光单元(激光器单管)，发光单元间距为500μm。但是，由多个线列叠加构成叠阵，工艺难度较大，难以保证构成激光器立面阵列的各个激光器单管出光方向高度一致，散热问题更为突出，线列叠阵尺寸过大，所述实例宽10.9mm，高16mm，光束整形、多光束集束、输出耦合等后续环节存在的技术难题更为突出。

发明内容

为了实现以阵列方式提高半导体激光器光源的输出光功率，降低器件制作工艺难度，避免为器件使用环节带来新的难题，我们发明了一种非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列叠阵。

在本发明之非对称微盘腔边发射半导体激光器阵列叠阵中，如图1所示，自热沉1起由下而上若干阵列基片2、微通道散热板3交替叠放，最上方为阵列基片2；微通道散热板3内部布设冷却液微通道；阵列基片2的数量为3～5个；阵列基片2由衬底4及在衬底4上通过刻蚀制作的、以阵列方式排列的若干非对称微盘腔5构成，如图2～图5所示，所述阵列方式是指若干非对称微盘腔5按相同几何中心距分别一字排列成前排激光器线列、后排激光器线列，所述各个非对称微盘腔5出光方向相同且朝向前方，后排激光器线列中的非对称微盘腔5出射光光轴与前排激光器线列中最接近的非对称微盘腔5的几何中心相距二分之一几何中心距。