Непрерывные линейки лазерных диодов мощностью 60 Вт на длине волны 808 нм Текст научной статьи по специальности «Физика»

номер 12, 2016 г.

Краткие сообщения по физике ФИАН

УДК 535.015:535.3

НЕПРЕРЫВНЫЕ ЛИНЕЙКИ ЛАЗЕРНЫХ ДИОДОВ МОЩНОСТЬЮ 60 ВТ НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ 808 НМ

В. В. Безотосный1'2, А. А. Козырев3, Н.С. Кондакова3, С. А. Кондаков3, О.Н. Крохин1'2, Г. Т. Микаелян2'3, В. А. Олещенко1, Ю.М. Попов1'2, Е.А. Чешев1'2

Разработаны и изготовлены образцы непрерывных лазерных диодных линеек (ЛДЛ) с выходной мощностью более 60 Вт, излучающие в спектральном диапазоне 808 нм. Проведены измерения основных выходных параметров, в том числе ватт-амперных характеристик, вольт-амперных характеристик и спектров излучения на партии из 5 ЛДЛ.

Ключевые слова: лазерные диодные линейки, непрерывный режим, мощность излучения.

В настоящий момент повышение мощности и яркости излучения лазерных диодов является наиболее актуальной задачей, решение которой позволит не только повысить КПД мощных твердотельных лазеров с диодной накачкой, но также вплотную приблизиться к требуемым уровням мощности и яркости для прямого использования излучения мощных лазерных диодных излучателей для обработки материалов. Монолитные непрерывные лазерные диодные линейки являются одним из ключевых элементов в решении этой задачи.

Нами была разработана новая конструкция ЛДЛ, собранная в корпусе международного стандарта C-S маунт, и изготовлены 5 образцов новых отечественных ЛДЛ.

Параметры ЛДЛ. Параметры разработанных непрерывных ЛДЛ приведены в табл. 1. Температура базовой теплоотводящей пластины ЛДЛ поддерживалась при 20 °C системой водяного охлаждения. Как видно из табл. 1, параметры полученных образцов ЛДЛ, измеренные при токе накачки 80 А, достаточно близки. В частности,

1 ФИАН, 119991 Россия, Москва, Ленинский пр-т, 53; e-mail: [email protected].

2 НИЯУ МИФИ, 115409 Россия, Москва, Каширское шоссе, д. 31.

3 ООО "НПП «ИНЖЕКТ»", г. Саратов.

Краткие сообщения по физике ФИАН

номер 12, 2016 г.

разброс порогового тока 1Пор составил 1.5 А, разброс значений крутизны ВтАХ п был равен 0.05 (Вт/А), мощность излучения находилась в диапазоне 60.5-64 Вт, длина волны излучения изменялась в пределах 1.4 нм, ширина спектра на половине высоты составила от 1.55 до 1.8 нм, падение напряжения менялось от 1.64 до 1.65 В. Кристаллы лазерных диодных линеек имели длину резонатора 2 мм, полную апертуру 10 мм и коэффициент заполнения апертуры излучающими кластерами 50%.

Таблица 1

Параметры непрерывных ЛДЛ с выходной мощностью 60 Вт на длине волны 808 нм, измерения проведены при 20 ° C и токе накачки 80 А

№ Т A 1пор,A П, Вт/A р 1 вых Л, нм АЛ, нм U,B

ЛДЛ-1 21 1.07 63 811.6 1.65 1.64

ЛДЛ-2 21.5 1.06 62.5 812.2 1.55 1.65

ЛДЛ-3 20 1.06 64 812.3 1.6 1.64

ЛДЛ-4 21.5 1.03 60.5 812.1 1.7 1.64

ЛДЛ-5 21 1.08 62.5 813 1.8 1.65

Рис. 1: Фотография непрерывной лазерной диодной линейки (ЛДЛ) мощностью 60 Вт,, излучающей в спектральном диапазоне 808 нм, собранной в корпусе типа C-S маунт.

Выводы. Разработанные непрерывные линейки лазерных диодов на длине волны 808 нм могут быть использованы для накачки твердотельных лазеров, навигации, медицины и других применений. Фотография ЛДЛ, собранной к корпусе типа C-S маунт, приведена на рис. 1.

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ, соглашение № 14.575.21.0047. Уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта) RFMEFI57514X0047.

Поступила в редакцию 30 ноября 2016 г.