欧司朗半导体激光器亮度开创实验室新纪录

29.09.2016 | 普通照明/固态照明 LED

材料加工应用中泵浦模块的输出功率提升 10%

欧司朗光电半导体在实验室中研发出一款宽发射区域激光二极管,横向亮度高达 4.8 W/(mm*mrad)。激光器的亮度越高,能更高效地将光线射入光纤,从而提升材料加工时光纤激光泵浦模块的输出功率。这是“高亮度二极管激光器集成微光学和微热元件” (IMOTHEB) 项目的成果之一。该项目由德国联邦教育和研究部资助,目前已顺利完成。

亮度可衡量光输出功率与光束质量的组合情况。明亮的激光源能够产生窄光束,发散度极小,功率密度高。这一属性对光纤耦合激光器系统的效率至关重要。激光器的亮度越高,能射入光纤的光线便越多。

改良版芯片设计

激光器横向亮度的实验室数值高达 4.8 W 每毫米和毫弧度 (W/(mm*mrad)) —— 是宽发射区域激光二极管已知的最高值之一。芯片设计的优化为这项成功,特别是通过在芯片上集成微光学和微热元件实现光束塑形,奠定了基础。

这些改良均诞生于欧司朗协调的 IMOTHEB 科研项目。该项目的目标之一旨在进一步开发激光芯片,让其在光束质量稳定的同时实现更高的光输出功率。Max Born 研究所作为项目合作伙伴之一,通过提供广泛的方法和分析,对芯片开发工作给予了巨大支持。这些研究成果将不断融入产品研发中。

泵浦模块输出功率提升 10%

光纤耦合激光器的重要用途之一是利用高功率激光器的泵浦(射入光能)进行材料加工。特别是光纤激光器,在汽车行业中金属片切割和焊接等应用中的重要性日益增强。与此同时,成本压力也在逐日攀升。因此,IMOTHEB 项目旨在降低这类泵浦模块的系统成本。项目合作伙伴 DILAS 半导体激光有限公司研究出二极管激光器自动化组装的概念。另一个关键要素则是激光源的亮度。DILAS 通过一个演示模块证明了欧司朗改良版芯片能够将模块的输出功率提升 10%。欧司朗光电半导体总部项目协调员 Alexander Bachmann 博士解释道:“由于芯片亮度高了,更多光线摄入光纤。与这一应用目前所用的激光二极管相比较,这个演示模块能够产生更高的输出功率。”

IMOTHEB 科研项目旨在提高激光系统效率,降低其生产成本。作为“集成微光子技术”倡议的一部分,此项目 (KZ 13N12312) 于 2012 年 10 月启动,由德国联邦教育和研究部 (BMBF) 提供支持。欧司朗光电半导体负责项目协调。其他项目合作伙伴为德国 DILAS 半导体激光有限公司和德国 Max Born 研究所。

关于欧司朗

欧司朗总部设于德国慕尼黑,是一家拥有一百多年历史的全球领先照明制造商。其产品组合涵盖范围广泛,从基于半导体技术的各种高科技应用(例如红外或激光照明),到建筑和城市中的智能和连接照明解决方案,均囊括在内。截至 2015 财年年末(9 月 30 日),欧司朗全球雇员总数33,000 名,该财政年度的收入高达近 56 亿欧元。欧司朗公司在法兰克福和慕尼黑证券交易所上市(ISIN:DE000LED4000;WKN:LED 400;交易代码:OSR)。如需获得更多资讯,请访问 www.osram.com

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