（西华大学理学院，四川 成都 610039）

高功率半导体激光器具有轻量化、免维护等优势，在智能装备制造和光电对抗等民用和军用领域具有广阔的应用前景[1-2]。然而，半导体激光器的特殊原理及结构决定了它在追求高功率的同时，其光束质量会退化，进而限制其应用。因此，如何获得具有高功率和高光束质量的半导体激光光源成为国际上亟待解决的问题。美国和德国将其列入国家重大专项攻克相关技术，我国也将高功率高光束质量半导体激光器作为国防项目开展技术研究。其中，将多个半导体激光子单元封装为激光阵列或叠阵，再利用谱合束技术实现单光束输出被证明是解决该问题的关键技术之一。谱合束技术主要利用色散光学元件将多束具有不同波长和不同入射角的光束以同方向出射的方式实现光束合成，其可在高功率直接输出的同时保持良好的光束质量[3-5]，且结构简单易控制，这些优势促使其成为激光技术领域的研究热点。

1 半导体激光阵列

从1962 年美国科学家宣布成功研制出第一代半导体激光器以来，半导体激光器便在全世界引起广泛关注[6]。1983 年，波长800 nm 输出功率为100 mW的单管半导体激光器研制成功。1989 年，0.1 mm条宽的LD(laser diode)获到3.7 W 的连续光输出，1 cm 线阵LD 达到76 W 输出，转换效率为39%。1992 年，美国实现1 cm 线阵LD 121W 的连续光输出，转换效率提高至45%，随后输出功率120 W、1.5 kW、3 kW 等诸多高功率LD 逐渐面世。在努力提高半导体激光器输出功率的历程中，总结起来，主要有2 种方式：其一为提高芯片单管功率，这涉及到有源区结构设计、芯片生长以及封装散热等关键技术[6-8]。……