レーザー農業に適用される高性能730 nm円錐形半導体レーザーの研究

LIU Qian ,  

JIA Peng ,  

QIN Li ,  

DIAO Shuhan ,  

CHEN Haofei ,  

LIU Baiheng ,  

WANG Shuang ,  

LI Bo ,  

LI Zaijin ,  

QU Yi ,  

LEI Yuxin ,  

LIANG Lei ,  

SONG Yue ,  

QIU Cheng ,  

CHEN Yongyi ,  

WANG Yubing ,  

NING Yongqiang ,  

WANG Lijun ,  

WEI Zhipeng ,  

摘要

精密農業および植物フォトバイオロジー研究における730 nm遠赤色光源に対する高出力密度、高ビーム品質、および精密なスペクトルマッチングの緊急のニーズを満たすため、本研究では2°から6°の範囲で調整可能な円錐角度(θ)を持つ730 nm高出力円錐形半導体レーザーを設計・製作した。システムテストにより、円錐角設計がデバイス性能に重要な影響を与えることが示され、総合品質因子Qを定義して出力、ビーム品質、およびスペクトル幅のバランス評価を行った。円錐角が3°のとき、デバイスは20℃、1.1 Aの連続駆動電流下で360 mW以上の高出力を達成し、ビーム品質因子M² < 3、スペクトル半値全幅(FWHM)は0.5 nmに狭まった。本研究は農業生物光学応用に向けた高性能半導体レーザー設計の重要なデバイス基盤と理論的根拠を提供する。

关键词

730 nmレーザー;円錐形導波路;GaAsP/AlGaInP;ビーム品質;農業フォトバイオロジー

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