半導(dǎo)體激光器的熱耗散功率

半導(dǎo)體激光器的熱狀態(tài)和工作方式有關(guān)，一般有三種工作方式：

1）?在直流驅(qū)動(dòng)下的CW連續(xù)工作；

2）直流偏置在閾值附近的小信號(hào)調(diào)制；

3）在脈沖狀態(tài)下工作，常將具有高占空比的脈沖工作方式稱為準(zhǔn)連續(xù)QCW。

在QCW模式下的一個(gè)特立，占空比為1時(shí)就是連續(xù)工作模式，激光器所產(chǎn)生的熱耗散功率為：

IV分別為激光器上的脈沖峰值工作電流和相應(yīng)的電壓，rs為串聯(lián)電阻，Pp為輸出的光脈沖峰值功率，T為脈沖寬度，f為脈沖重復(fù)頻率。Tf稱為占空比。Pp和占空比Tf之積為平均光功率，熱耗散功率在激光器中產(chǎn)生的溫升為：

rT為激光器的熱阻。當(dāng)占空比比較小的時(shí)候，激光器處在發(fā)熱和散熱的交替過程，不會(huì)有大量的熱累計(jì)，然而在CW或QCW狀態(tài)下，激光器的內(nèi)部有大量的熱累計(jì)，對(duì)激光器的運(yùn)行是一種極大的考驗(yàn)，產(chǎn)生的溫升和結(jié)區(qū)面積S有關(guān)，相當(dāng)于加大了熱阻，結(jié)區(qū)溫度為：

J為激光器的工作電流密度，?Rs=rsS；RT=rTS。

半導(dǎo)體激光器的熱阻和使用的熱沉、芯片與熱沉的接觸狀況有關(guān)，例如InGaAsP/InP埋層異質(zhì)結(jié)激光器，襯底接觸熱沉的熱阻是76℃/W，而以相反一邊（襯底朝上）接觸熱沉其熱阻為44℃/W。激光器熱沉是一個(gè)用于吸收和散發(fā)熱量的組件，在激光器中起到非常重要的作用。激光器熱沉通常有一個(gè)類似于銅或鋁的底部，其上覆蓋了一個(gè)熱導(dǎo)率很高的材料。這個(gè)高熱導(dǎo)率材料通常是金屬或合金，比如銅、銀、金、鎢、鉬等，它可以快速將熱量從底部導(dǎo)出。

早期常用銅作為熱沉，目前有用AlN，SiC、金剛石做熱沉的。

性能也是差別較大。：

做熱沉產(chǎn)品的一些常見公司：

目前成本來說金剛石的成本還是較貴，AlN的單價(jià)還可以接受，SiC也挺貴的。