日本全球最高水平绿色半x365论坛导体激光器:LED实现5倍

  索尼和住友电气工业(以下简称住友电工)试制出了具备“全球最高水平光输出功率”(两公司)的绿色半导体激光器。在振荡波长为530nm波段的“纯绿色” 波长领域,365论坛新网址连续振荡时可输出100mW以上的输出功率(图1)。该数值与在相同波长范围振荡的原绿色半导体激光器相比,光输出功率为“2倍以上”(两公司)。

  

  索尼和住友电工试制的绿色半导体激光器

  

  图1:以532nm的振荡波长实现100mW的输出功率

  索尼和住友电工试制出了与其他公司的原产品相比可实现2倍以上光输出的绿色半导体激光器。例如,在532nm的振荡波长下,输出功率超过了 100mW(a)。该波长的光输出功率所占的比例相对于输入功率高达7.5%(b)。阈值电压只有4.7V也是一大特点(c)。(图由本刊根据索尼的资料制作)

  绿色半导体激光器此前一直面向投影仪光源等推进研究开发。因为绿色半导体激光器可扩大影像的色彩表现范围、缩小投影仪的尺寸等。

  在投影仪光源中,红色和蓝色半导体激光器已经推出高输出功率产品。而绿色半导体激光器只有振荡波长为520nm左右、在绿色波段中也属于短波长的产品。能直接振荡530nm波段绿色激光的半导体激光器之前的光输出功率比较小,未能实现产品化。因此,此前一直通过使红外激光通过SHG结晶*,或者利用荧光材料转换成蓝色激光的波长来获得绿色激光。

  *SHG结晶=可获得入射激光2倍的频率、即一半波长激光的非线性结晶。

  如果能直接实现高功率的绿色半导体激光器,无需进行波长转换的话,有助于投影仪降低成本、削减耗电量及实现小型化,为此各企业和研究机构等积极进行了研究开发。

  此次开发的530nm波段绿色激光器试制品在连续振荡时的光输出功率为100mW,可用于亮度约为20lm的超小型投影仪。不仅是光输出功率,转换效率、工作温度范围、振荡阈值及寿命等也达到了实用化水平。例如,光输出功率相对于输入功率的比例(WPE)在532nm的激光振荡时为7.5%,“与 SHG激光器相当”(索尼)。

  阈值电压也只有4.7V。实现了实用化要求的5V以下。工作温度方面,外壳温度为80℃,可进行脉冲振荡等,与用于蓝光光盘光源的蓝紫色半导体激光器产品相当。

  寿命也比较长。在55℃的外壳温度下以50mW连续振荡时,估计寿命(达到初期电流值1.3倍的时间)超过了5000小时。各种性能参数均已超过实用水平,“虽然不便透露具体时间,不过打算为量产做准备”(索尼)注1)。

  注1) 今后,索尼计划量产绿色半导体激光器,住友电工计划量产用于该激光器的GaN