Halbleiter-Hochleistungslaser sind als zentrale Pumpquelle in Festkörper- und Faserlasersystemen von großer Bedeutung und haben wichtige Anwendungen in den Bereichen der industriellen Verarbeitung und Verteidigung. In dieser Arbeit wird ein Pump-Laser für mittlere Infrarot-Faserlasersysteme vorgestellt. Als Pumpquelle für Faserlaser muss das Gerät eine hohe Ausgangsleistung, hohe Effizienz sowie eine gute Lebensdauer und Zuverlässigkeit aufweisen. In dieser Arbeit wurden hochstufige InGaAs/GaAsP-Quantentunnelmaterialien zur Verbesserung der Ladungsträgerbegrenzung verwendet, eine asymmetrische Wellenleiterstruktur entworfen und eine graduelle Dotierungstechnologie eingesetzt, um Ladungsträgerabsorptionsverluste und Serienwiderstand zu reduzieren. Schließlich wurde ein Single-Ridge-Laser mit einer Rippenbreite von 200 μm hergestellt, dessen Ausgangsleistung 16,12 W und maximale Umwandlungseffizienz 53 % erreichte. Ein Lasermodul, das aus 10 Einzellan-Ridge-Lasern besteht, wurde an eine Faser mit 105 μm und NA 0,18 gekoppelt, mit einer maximalen Ausgangsleistung von 113 W. Die Testergebnisse zeigen, dass der Laser eine hohe Leistungs- und Temperaturstabilität aufweist, was die Zuverlässigkeit des Lasers verbessert.

Halbleiterlaser; hohe Leistung; Umwandlungseffizienz; Zuverlässigkeit