【原】激光二极管|德国Osram光电半导体股份有限公司研制出新型激光二极管，截面亮度4.8W/（mm*mrad）创历史记录

德国Osram光电半导体股份有限公司成功研制出新型激光二极管，截面亮度高达4.8W/（mm*mrad），激光输出功率较世界领先水平提高10%，创实验室水平历史记录。

图为德国Osram光电半导体股份有限公司成功研制出新型激光二极管发光截面示意图

研究背景

该研究基于“用于高亮度激光二极管的集成微光学与微热学元器件（IMOTHEB）”项目，目的是在增加激光器工作效率的同时降低其生产成本。IMOTHEB项目是德国联邦教育与研究部（BMBF）“集成微光子”项目的一部分，于2012年10月正式启动。

研究意义

激光亮度是激光输出功率和光束质量共同作用的结果，评价一个激光光源是否高质量的两个重要指标分别是：极小的发散角和更高的功率密度。这个属性对光纤耦合激光系统的耦合效率至关重要，激光光源质量越高，光耦合进光纤的效率就越高。

优化芯片设计

激光二极管发出4.8W/（mm*mrad）的截面亮度已是目前实验室所能达到的最高水平。该成果的实现主要归功于芯片的优化设计，特别是用于光束整形的微热学和微光学元件的集成优化设计为该研究提供了实现的可能。

激光输出功率提升10%

项目合作伙伴德国Dilas半导体激光有限公司对二极管激光器的自动装配概念进行了诠释，同时指出激光光源的另一个关键指标是激光亮度。该公司利用一个验证模块证明了德国Osram光电半导体股份有限公司研制的集成芯片可将激光二极管的输出功率提高10%。

IMOTHEB项目简介

该新型激光二极管的研制基于“用于高亮度激光二极管的集成微光学及微热学元器件（IMOTHEB）”项目。近些年，激光器的应用领域越来越广泛，例如汽车行业的金属板切割和焊接，但其缺点是研发生产过程中的成本难以控制，该项目旨在以不牺牲光束质量为前提最大化提高输出光的光束质量。马克斯·玻恩研究所为该项目的重要参与者，主要负责芯片的分析研发工作，研发成果将应用于产品开发。

重要应用

该新型二极管可应用于光纤耦合激光器。光纤耦合激光器应用广泛，其中一个重要应用是材料加工。