Progrès de la recherche sur les lasers à semi-conducteurs à émission latérale à haute luminosité et leur commande pulsée

GAO Xiang ,  

LIU Xiang ,  

XUE Xiaoe ,  

CUI Xiaoning ,  

ZHENG Sirui ,  

SANA Fatima ,  

WANG Lijie ,  

TONG Cunzhu ,  

TIAN Sicong ,  

BIMBERG Dieter ,  

摘要

Les lasers à semi-conducteurs à émission latérale à haute luminosité présentent une efficacité électro-optique élevée, une haute qualité de faisceau et une puissance de crête élevée, et sont largement utilisés dans le traitement des matériaux, la médecine et la lidar. Cependant, la réalisation d’un laser à émission latérale combinant une forte puissance de sortie et une haute qualité de faisceau reste un défi, qui est au cœur des recherches sur les lasers à semi-conducteurs à émission latérale haute luminosité. Tout d’abord, les progrès récents nationaux et internationaux sur les lasers à émission latérale à haute puissance et haute qualité de faisceau sont résumés, en passant en revue le contrôle des modes latéraux du laser ainsi que les méthodes d’optimisation de l’angle de divergence du champ lointain vertical. Ensuite, la technologie de commande par impulsions est présentée, contribuant à améliorer l’accumulation thermique dans la zone active et à obtenir une puissance de crête élevée, réalisant ainsi une sortie à haute luminosité. Les lasers à jonction tunnel multi-zones à zone active peuvent atteindre une luminosité de 300 MW·cm-2·sr-1 à une puissance de crête de 100 W, tandis que les lasers à émission latérale à large surface verticale haute luminosité (HiBBEE) peuvent réduire l’angle de divergence du champ lointain vertical, améliorant davantage l’efficacité de couplage du système optique et réduisant le coût des lentilles de collimation et de focalisation. Enfin, en combinant les technologies de commande et l’état actuel ainsi que les besoins futurs en lasers haute luminosité, une perspective est donnée pour la réalisation de lasers à semi-conducteurs pulsés haute performance à haute luminosité.

关键词

laser à semi-conducteur; haute puissance; haute qualité de faisceau; haute luminosité; commande pulsée

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