Elimination of catastrophic optical mirror damage in high-power laser diodes using multi-section waveguides

Yüksek güçlü lazer diyotlar (LD) için süregelen problemlerden biri, ticari yüksek güçlü LD'lerin çalışma güç seviyesini ve kullanım ömrünü sınırlayan, yıkıcı optik ayna hasarı (COMD) olmuştur. LD'nin yüzeyi kritik bir sıcaklığa ulaşır ve bu da geri dönüşü olmayan bir cihaz hasarı olan COMD'ye neden olur. Bu çalışmada, LD çıkış yüzeyini ısı üreten lazer bölgesinden uzaklaştıran bir dalga kılavuzu yapısı oluşturarak çok bölümlü LD'ler ürettik. Bu yöntem, LD dalga kılavuzunu elektriksel olarak yalıtılmış lazer ve pencere bölümlerine ayırır. Lazer bölümü, yüksek çıkış gücü elde etmek için yüksek akımda akımda çalışırken pencere bölümü ihmal edilebilir ısı üretimi olan düşük bir akımda pompalanır. Bu tasarım lazer bölümünün LD yüzeyi üzerindeki termal etkisini kısıtlar ve pencere bölümü lazer ışığının çıkış yüzeyine kayıpsız taşınmasına izin verir. İlk olarak, standart geniş alanlı LD ile çok bölümlü dalga kılavuzuna sahip LD'leri maksimum ulaşılabilir güce kadar karşılaştırdık. Standart LD'ler COMD arızaları gösterirken, çok bölümlü dalga kılavuzlu yapısındaki LD'lerde COMD hasarı oluşmadığını gözlemledik. Daha sonra, yöntemimizi dar dalga kılavuzlu lazer diyotları ve farklı genişliklere sahip dizin lazerler üzerinde uyguladık ve benzer lazer yüzeyi soğumasını bu lazerlerde de gözlemledik. Bu nedenle, özgün tekniğimiz ve elde ettiğimiz sonuçlar, çok bölümlü dalga kılavuzu yönteminin geniş alan, dar dalga kılavuzu ve dizin/bar gibi çeşitli LD türleri için önemli güvenilirlik geliştirmesi sağladığını göstermektedir.