【摘 要】
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高功率半导体激光器以其体积小、重量轻、成本低、高功率、高亮度等特性在众多领域有着其一席之地,而半导体激光器可靠性也越来越成为衡量半导体激光器质量的要素,但是现今对半导体激光器的可靠性研究工作大多都是停留在基于工作状态下半导体激光器可靠性的研究,对于非工作状态下半导体激光器的可靠性,例如高温存储对半导体激光器的性能会产生哪些方面的影响,性能变化的内在物理规律是什么?对此深入研究的报道很少,本文的主要
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高功率半导体激光器以其体积小、重量轻、成本低、高功率、高亮度等特性在众多领域有着其一席之地,而半导体激光器可靠性也越来越成为衡量半导体激光器质量的要素,但是现今对半导体激光器的可靠性研究工作大多都是停留在基于工作状态下半导体激光器可靠性的研究,对于非工作状态下半导体激光器的可靠性,例如高温存储对半导体激光器的性能会产生哪些方面的影响,性能变化的内在物理规律是什么?对此深入研究的报道很少,本文的主要工作就是通过高温加速存储实验,研究在非工作状态下存储后的半导体激光器的性能变化规律,分析影响半导体激光器性能参数（功率、波长等）的内在物理机制。本文的主要研究内容分为以下两部分:研究准连续（QCW）300W器件在经历45℃/85℃/100℃/125℃/150℃存储后器件的功率、波长的变化,发现器件在45℃/85℃两个温度节点后,器件的功率在±5%内发生波动,器件的波长发生了蓝移,但是蓝移的范围不大;而器件在经历100℃/125℃/150℃存储后,器件功率则发生了较大程度的衰减,器件的波长则发生了较大程度的蓝移。研究准连续（Q℃W）500W器件在经历45℃/85℃/100℃/125℃/150℃存储后器件的功率、波长、效率以及中心波长的变化,发现器件在经历45℃/85℃两个温度节点的存储后,器件的功率在±5%内波动,器件的波长发生蓝移,但是蓝移的程度并不大;通过分析发现,85℃是一个器件高温存储的临界点,在这个临界点以后,器件的功率开始出现了减小的趋势的迹象,而在经历了 105℃/125℃/150℃温度节点的存储后,器件的功率发生了较大的衰减,器件的波长发生了比之前较大程度的蓝移。据报道,器件在焊接过程中引入的应力为外部单轴压应力,由于器件经历高温存储的温变过程与器件经历焊接时的温变过程相似,因此存储引入的应力也应为外部单轴应力,而器件的冷波长皆发生蓝移,因此存储引入的外部应力应为单轴压应力,以此可得出器件在经过高温存储后,所受单轴压应变在不断攀升,受到压应变的器件其带隙不断地展宽,因此波长也连续地发生蓝移,而压应变导致的带隙展宽可能会使得势阱与势垒的相对深度不断减小,从而对载流子的限制作用可能因此受到影响,这一现象在器件经历了 100℃/125℃/150℃三个温度节点存储后表现更为突出。
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