高功率半导体激光器模拟.pdf

《高功率半导体激光器模拟》这篇科技论文主要探讨了利用MATLAB软件对高功率半导体激光器进行模拟的方法，以及如何通过电导数测试技术来评估和筛选半导体激光器的质量和可靠性。文章指出，半导体激光器因其广泛的应用范围和对系统可靠性的影响，其质量和寿命评估至关重要。 文章首先介绍了半导体激光器的发展历程，从最初的低功率脉冲输出到现在的高功率连续输出，它们在众多领域都有应用，如航天、制造业和科研。然而，随着功率的提升，激光器的可靠性会下降，寿命也会缩短。因此，对激光器进行准确的质量评估和筛选，不仅有助于保证应用系统的可靠性，也有助于优化生产过程，提升产品性能。 在20世纪90年代，作者所在的课题组提出了电导数测试技术，这是一种通过I-V和P-V特性测试，分析激光器在阈值处的节电压饱和情况及相关参数，以此评估器件质量的方法。电导数测试技术具有快捷、无损、高效的特点，已被证实能够有效筛选中小功率器件的质量。然而，对于高功率半导体激光器，部分可靠性差的器件无法通过该技术筛选出来。 文章进一步阐述了高功率双异质结半导体激光器的等效电路模型，该模型由理想二极管、稳压二极管和线性电阻构成，反映了载流子限制、电流限制和光限制三个关键因素。作者通过模拟计算，研究了电导数参数与器件质量和可靠性之间的关系。他们发现，反向饱和电流与温度和有源区载流子浓度有关，温度升高会导致反向饱和电流增加，这可能由于欧姆接触或外延质量问题导致局部工作温度差异，进而影响器件性能。 通过模拟不同输入参数（如反向饱和电流）的变化，作者展示了电导数参数的变化情况，并提供了具体的数据结果。例如，表1列举了不同反向饱和电流下单管的电导数参数，展示了电导数参数随反向饱和电流变化的趋势。 这篇论文深入探讨了高功率半导体激光器的模拟技术和电导数测试方法，为评估和筛选高功率激光器提供了理论依据，同时也为优化半导体激光器的设计和制造提供了指导。通过数学工具进行器件电导数模拟，可以更全面地理解不同缺陷对器件性能的影响，为高功率半导体激光器的未来发展奠定了基础。