激光二极管阵列及其应用技术-2009-科学观察.pdf

RESEARCH  REPORTS 研 究 论 文 激光二极管阵列及其应用技术 发展态势分析 杨帆 王海霞 冷伏海* 中国科学院国家科学图书馆 北京 100190 *通讯作者 E-mail: lengfh@ [摘 要] 随着激光技术的发展，高功率激光器逐渐引起研究者和市场的广泛关注，技术水平显著提高，应 用领域不断扩展。激光二极管阵列及其应用是实现高功率化最基本和最有效的技术途径。研究以德温特专 利索引(DII)数据库和INSPEC 数据库为数据源，利用Thomson 数据分析工具(TDA) ，对2000 －2007年发表的 专利文献和科学论文进行了统计分析，从文献计量学的角度研究了激光二极管阵列及其应用技术领域的发 展趋势、前沿进展、关键技术和研究热点。 [关键词] 激光二极管阵列 高功率固体激光器 文献计量学分析 1 引言 激光二极管最基本的高功率化途径是增加电流注入 的幅度，适用于固体激光的激励。但是过分增大电流幅 激光二极管阵列由许多二极管激光器组成，高功率 度使均匀的激光振荡变得困难，且功率并不与电流幅度 的激光二极管阵列以其高效率、小尺寸、高稳定性、高 [1] 成比例增加 。因此，为了提高激光器功率，增幅的阵列 可靠性、全固态和操作方便等优点受到人们的青睐。 化成为研发的重点。同时，为了提高单位发光面积的光 激光二极管阵列的主要用途是替代闪光灯来泵浦固 功率强度，需要高密度地配置增幅器，结果从激光二极 体激光器，以获得高功率甚至超高功率固体激光器。20 管放出焦耳热的密度变高。因此在高功率二极管激光器 世纪80年代中期以来，利用输出功率为1W 的二极管激光 [2] 阵列化技术中，封装和冷却技术决定了阵列的性能 ， 器泵浦的固体激光器产品已经商品化；采用高功率泵浦 包括材料的选择、散热结构的最优化、阵列与散热装置 的固体激光器已在跟踪、制导、通信等战术军事装备上 的连接以及光纤耦合等。为了提高二极管激光器的性 试用或试验。近年来，作为直接光源，千瓦级高功率激 能，优化激光二极管阵列的封装结构，各国和地区纷纷 光器阵列已直接进入工业应用。随着激光器性能的改善 制定了激光二极管阵列技术的研发计划，促进此项技术 和可靠性的提高，高功率激光二极管阵列的价格不断降 的加速发展，以满足军事及工业应用的更高需求，如 低，其商业应用也越来越广泛，已被直接用于医疗、通 [3, 4] [5] 美国DARPA 的ADHEL计划 、ARL 的HiBriDS计划 讯、科学研究和材料处理等领域。 [6] 和SHELL计划 、AFRL 的高功率激光二极管职能驱动 科学观察 00年 第卷 第期 0 RESEARCH ARTICLES [7] [8] 计划 、LLNL 的SSHCL计划 、欧洲航天局的PULSAR [9] [10] 计划 、欧盟第六框架TeraNova计划 、德国BMBF 的