Optimización térmica del arreglo de láseres VCSEL de alta potencia

XIA Yuqi ,  

MU Jingfei ,  

ZHOU Yinli ,  

ZHANG Xing ,  

ZHANG Jianwei ,  

CHEN Chao ,  

YUAN Gaohui ,  

ZHANG Zhuo ,  

LIU Tianjiao ,  

BAI Haopeng ,  

XU Yuehui ,  

SUN Jingjing ,  

NING Yongqiang ,  

WANG Lijun ,  

摘要

Se propone un nuevo parámetro, el factor de influencia de la temperatura, que considera de manera integral la distancia entre las unidades del arreglo del láser VCSEL (emisor de superficie de cavidad vertical), el tamaño de la apertura oxidada, el número de unidades y la corriente de entrada, y puede utilizarse para caracterizar el grado de interferencia térmica en el arreglo. Sobre esta base, se diseñó un algoritmo de optimización de disposición del arreglo VCSEL basado en Python y se estableció un modelo acoplado termoeléctrico, verificando el efecto de la optimización en las características térmicas. En comparación con la disposición convencional, el aumento de temperatura interno del arreglo optimizado se redujo significativamente. Además, bajo condiciones de densidad de corriente fija y área de emisión, la reducción simultánea del tamaño de la apertura oxidada y el aumento del número de unidades puede mejorar eficazmente las características térmicas del arreglo VCSEL. La temperatura media de la apertura oxidada de 10 μm es 28 K menor que la de la apertura oxidada de 30 μm. Los resultados de la investigación muestran que la propuesta de optimización del arreglo VCSEL reduce eficazmente el efecto de la interferencia térmica, y mediante el análisis de las variables en el factor de influencia de la temperatura, se puede proporcionar orientación para el diseño del arreglo VCSEL.

关键词

láser de cavidad vertical;interferencia térmica;diseño de arreglos;simulación termoeléctrica COMSOL

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