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Leading Edge Snapshots 前沿简讯
1064nm 太阳能激光器实现创纪录的功率输出和效率
文/Gail Overton
随着激光技术在空间遥感、无线激光功率束、小行星
偏转和无燃料光子推进器等领域的应用，直接通过日光转
换而发射能量的激光器（称为太阳能泵浦激光器）的性能
再次获得提升，这得益于新里斯本大学（New University
of Lisbon）所进行的研究项目。
与其他通过具有适度损耗的光纤传输来自太阳能跟踪
系统的激光能量的结构不同，新里斯本大学的研究人员使
用直径 4.0mm、35mm 长的 Nd ：YAG 单晶棒的端面泵浦，
并具有定日镜 - 抛物面镜太阳能集中系统。一个非球面熔
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融石英透镜，将来自 1.4m 有效直径抛物面反射镜聚集的 （M ≤ 1.2）1064nm 太阳能激光功率，7.9W/m 的基模激
太阳能，耦合到锥形泵浦腔内的激光棒中，产生 37.2W 光收集效率，该收集效率分别是先前的菲涅耳透镜和抛物
的连续波（CW）多模 1064nm 太阳能激光功率，具有 8.9％ 面镜记录的 2.6 倍和 2.0 倍。
的斜率效率——研究人员表示，这是迄今为止最高的太阳 参考文献
能 - 激光效率。 D. Liang et al., Sol. Energ. Mat. Sol. Cells, 159, 435–439 (Jan.
此外，研究人员还测量到了 9.3W 的 CW TEM 00 模式 2017)
调制的硅掺杂提升 GaN 垂直腔表面发射激光器的性能
文/John Wallace
由于氮化合物的自身特性，因 由其氮化铝铟（AlInN）层和 GaN 层 电流密度和更低的斜率效率。
此很难制造出发射蓝光的基于氮化 之间的极化电荷所导致。腔内接触可 在最新的 VCSEL 中，AlInN/
镓（GaN）垂直腔表面发射激光器 以帮助改善 GaN VCSEL 的导电性， GaN DBR 氮化物层中的调制硅掺杂，
（VCSEL）。针对将这些器件商业化的 但是这样做会增加腔尺寸，并且由于 不但降低了极化电荷效应，而且还
设计结构，具有较差的导电性能，并 它们存在于腔内，会导致更高的阈值 提高了 DBR 层的导电性。46 对硅掺
且改善电导率的现有方法见增加制造 杂 DBR 镜的峰值反射率约为 99.99％
Reference signal “on,”
的复杂性，同时性能也会受到限制。 Voltage (V) pump signal “on” 或更大——相比之下，40 层未掺杂
现在，日本明治大学和日本名古屋大 0.14 Reference signal “off,” DBR 镜仅具有 99.7％的峰值反射率。
pump signal “on”
学的研究人员，联合展示了一个基于 0.12 该激光器的阈值电流为 2.6mA，工作
0.10
GaN 的 VCSEL 设计和实验原型，它能 0.08 电压为 4.7V。
够提供良好的导电性，并且容易生长。 0.06 参考文献
0.04
典型的 VCSEL 激光腔由分布式 0.02 K. Ikeyama et al., Appl. Phys. Express
0.00
布拉格反射器（DBR）反射镜所定义。 -0.02 (2016);http://iopscience.iop.org/1882-
-0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06
但是 DBR 结构具有低导电性，这是 Time (s) 0786/9/10/102101.
6 Jan/ Feb 2017 www.laserfocusworld.com.cn Laser Focus World China 激光世界
