蔡元红，高 欣，王警辉，王芝浩，薄报学

(长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室，吉林 长春 130022)

1 引 言

半导体激光器具有电光效率高、体积小、质量轻、寿命长、性能稳定、可靠性好等众多优点，已被广泛应用在材料、军事、通讯、信息存储与处理等领域[1-6]。宽条形半导体激光器作为高功率半导体激光器的常用结构，存在慢轴远场发散角随着注入电流的增加而明显增大的现象，导致高功率工作时的光束质量严重退化[7-10]。研究认为，废热引起的热透镜效应是导致慢轴远场发散角增大的主要原因之一[11-12]。针对半导体激光器热透镜效应导致的光束质量退化，研究人员提出了一些改善方案。2013年，Piprek[13]提出了一种在芯片与热沉间加入基座热沉的方法，降低了慢轴方向的发散角。2015年，Winterfeldt等[14-15]提出了一种通过限制横向载流子积累从而提高激光器光束质量的方案，使得激光器热透镜效应引起的光束参数积(BPP)降低了35%。2020年，赵碧瑶[16]采用了一种边缘绝热封装方式，当芯片与热沉的接触宽度为200 μm时，慢轴发散角降低了28%，光束参数积和光束质量因子也分别降低了28%和24%。

以上研究大都通过改变热沉结构的方式来改善热透镜效应，显然这种方式会受到热沉制作成本的限制。因此，本文提出并制作了一种微热通道电极结构激光器芯片。该芯片不受制于热沉结构亦能改善热透镜效应，且通过仿真模拟，验证了微热通道电极结构激光器对热透镜效应的改善效果，并与实验测试结果进行了对比和分析。……