松下為車燈、工業(yè)照明及激光加工機(jī)等用途開發(fā)出了光輸出功率更高的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器。振蕩波長(zhǎng)為405nm,在工作溫度60℃下可連續(xù)振蕩4.5W。據(jù)松下介紹,這一光輸出功率是原來的1.5倍。效率方面,WPE(光輸出功率與輸入功率的比值)為33%。松下的目標(biāo)是2019年使該產(chǎn)品投入實(shí)用。
在提高光輸出功率時(shí),主要采取了兩大措施。一是在激光元件的上下兩面都形成了散熱通道。而原來是只在單面(下面)形成散熱通道。通過雙面散熱,將熱阻由原來的10.5K/W降至6.6K/W。
另一項(xiàng)措施是在作為上表面散熱通道使用的“散熱塊”上采用了AlN(窒化鋁)。AlN的導(dǎo)熱率高,并且熱膨脹系數(shù)與形成激光元件的GaN類半導(dǎo)體相近,容易抑制熱應(yīng)力。熱膨脹系數(shù)相差較大時(shí),受激光元件工作時(shí)產(chǎn)生的溫度變化影響,會(huì)產(chǎn)生很大的變形,激光元件容易產(chǎn)生晶體缺陷。
雖然AlN有上述優(yōu)點(diǎn),但其缺點(diǎn)是電阻值高。不過,松下通過形成導(dǎo)通孔解決了這一問題。
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