激光技術又有新突破 理光近日宣布開發(fā)出新的半導體激光器

    近日，理光宣布開發(fā)出高功率VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器*1）模塊——一個808 nm波長范圍的大功率光纖耦合半導體激光器，也可以作為發(fā)動機點火應用。

    高功率VCSEL模塊包含三個技術進步，即高輸出性能、小巧緊湊的尺寸以及在可變溫度下的波長穩(wěn)定性。目前VCSEL技術，正作為理光市場上的生產型打印 系統(tǒng)的光源使用，應用VCSEL的理光機器包括RICOH Pro C5100S/C5110S,RICOH Pro C7100/C7110X 系列,RICOH Pro C651EX/C751/C751EX,RICOH Pro C9100/C9110, RICOH Pro 8100S/8110S/8120S,除此之外還有 RICOH MP C6502SP/C8002SP彩色復合機。

     這一新進展，使理光增加了VCSEL元件的發(fā)光效率，同時還實現(xiàn)了大規(guī)模集成化的發(fā)光通道，顯著提高了激光陣列的輸出功率。此外，通過改善整體模塊的散 熱，它現(xiàn)在能夠提供激光點火頭中的激光晶體的光源所需要的高能量輸出。這種類型的點火頭作為用于熱電聯(lián)產系統(tǒng)和其他設備發(fā)電用燃氣發(fā)動機點火的一種手段已經引起了人們的注意（準連續(xù)波（QCW）操作：200W）*2。

    高功率VCSEL模塊的技術優(yōu)勢：

    1、高效率輸出表現(xiàn)

    VCSEL獨立陣列輸出310W，光纖模塊輸出200W，實現(xiàn)光纖耦合激光器模塊前所未有的高輸出*3。

    2、小巧緊湊，使用微透鏡陣列制造技術

    VCSEL是一個表面帶有大量的發(fā)光通道和微透鏡陣列（MLA）的模塊，透鏡和每個發(fā)光的通道集成在單個芯片上。因此，VCSEL模塊更加緊湊，與采用傳統(tǒng)的邊發(fā)射型激光器模塊相比具有更少的部件。

    3、可變溫度下的波長保持穩(wěn)定

    由于垂直腔面發(fā)射激光器結構特點決定，在不同的溫度下其波長都非常穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的邊發(fā)射型激光器的波長相比提供約十倍的熱穩(wěn)定性。在固體激光器激發(fā)應用中，如激光點火頭的激光晶體，激發(fā)光的波長穩(wěn)定性是實現(xiàn)穩(wěn)定輸出的關鍵。由于上述波長穩(wěn)定性，精確的溫度控制單元是不需要的，VCSEL模塊尺寸也因此顯著減小。

    除了這些技術優(yōu)勢，理光能夠結合其光學技術，為激光設備和模塊開拓更廣泛的應用。理光還希望擴大應用到，如激光加工機，表面處理，激光圖案，非熱處理和傳感等其他應用領域。

    注釋：

    1   垂直腔面發(fā)射激光器是一種新型的半導體激光裝置稱為表面發(fā)射激光器。與傳統(tǒng)的邊發(fā)射半導體激光器元件相比，VCSEL器件更容易制造、搬運和安裝。VCSEL器件受益于其可靠性，因為即使在高輸出操作時也出現(xiàn)激光束的表面損傷造成的失靈狀況。

    2   發(fā)展受到了由新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構（NEDO）運行的戰(zhàn)略創(chuàng)新節(jié)能技術計劃的部分援助。

    3   驅動條件：脈沖寬度：500μs，重復周期：20Hz