新型辐射桥结构VCSEL的设计、制作和热特性分析
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TN248.4

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国家自然科学基金(61076039);吉林省自然科学基金(20090555);高等学校博士点专项基金(20102216110001)资助项目


Design fabrication and thermal characteristics analysis of a new VCSEL with radiation bridge structure
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    摘要:

    为了改善垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的热特性,提高器件的输出功率,设计并制作了一种新型辐射桥结构VCSEL。利用有限元热分析软件ANSYS,模拟了常规结构和辐射桥结构VCSEL内部的热场分布和热矢量分布。经模拟得到,常规结构器件的热阻为4.13K/W,辐射桥结构的热阻为2.64K/W。而经实验测得,常规结构器件的热阻为4.40K/W,辐射桥结构器件的热阻为2.93K/W,实验测试结果与模拟结果吻合较好。同时测得,常规结构器件的最大输出功率为305mW,辐射桥结构器件的最大输出功率为430mW,后者的输出功率提高了40%。

    Abstract:

    A new vertical cavity surface emitting laser(VCSEL) with radiation bridge structure is designed and fabricated to improve the thermal characteristics and output power.Based on ANSYS finite-element software,the internal distribution of thermal fields and heat flow vector distribution of VCSEL are analyzed.According to simulation results,the thermal resistances of the traditional-structure VCSEL and the radiation bridge-structure VCSEL are 4.13 K/W and 2.63 K/W,respectively.These are in good agreement with the experimental results which are 4.4 K/W for traditional-structure VCSEL and 2.93 K/W for the radiation bridge-structure VCSEL.Moreover,the maximum output power of both structures is also measured in the experiment.The results show that the maximum output power of the traditional-structure VCSEL is 305 mW and that of the radiation bridge-structure VCSEL can reach 430 mW,i.e.the maximum output of radiation bridge structure is increased by over 40%.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

高英强,王晓华,赵英杰,刘向南,刘国军.新型辐射桥结构VCSEL的设计、制作和热特性分析[J].光电子激光,2012,(5):860~865

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