1。2  半导体激光器国内外研究现状

1。3 半导体激光器散热研究的意义

由于半导体激光器的广泛应用，人们越来越关注半导体激光器的热问题。在整个大 功率半导体激光器的发展过程中，研究人员一直围绕怎么减小热量产生、提高光输出效 率、降低阈值电流密度的问题展开讨论。

半导体激光器的光电转换效率较高，但由于存在着不能躲避的自由载流子吸收、非 辐射复合这些损耗，微分量子效率还是比较低的[18]。微分量子效率低将会导致激光器的 温升，还会导致激光器电流变大、发射波长发生红移。由于材料的热膨胀系数差别增大， 激光器内部会因为热循环产生内应力，这将会缩短半导体激光器的工作寿命，并且使得 激光器性能退化，让它不能在室温下连续工作。

从半导体激光器的诞生到发展都离不开热效应的影响，实践探明了提高效率和降低 阈值电流密度是解决热效应影响的关键技术。

1。4 本文主要研究内容

鉴于激光器散热研究的重要意义，基于有限元软件 Ansys 15。0 研究激光器散热模块 的温度场，分析其热特性的影响因素，具体内容如下：

（1）分析半导体激光器的热源、热阻，阐述半导体激光器的温度特性；

（2）基于热传导及有限元热分析理论，建立激光器温度场有限元模型，对网格划 分、边界条件设置等问题进行处理；

（3）分析焊料高度及导热系数对半导体激光器模块散热性能的影响；来`自+优-尔^论:文,网www.chuibin.com +QQ752018766-

（4）分析热沉长、宽、高尺寸及导热系数对芯片温度的影响；

（5）分析导热胶导热系数和高度对芯片温度的影响；

（6）分析冷水板温度及位置对芯片温度的影响。

第二章 半导体激光器热特性理论分析

半导体激光器是一种光电转换的装置，这就不可避免的出现热损耗问题，如降低半 导体激光器的工作效率，缩短半导体激光器的工作寿命。大量的废热产生会使大功率半 导体激光器无法工作，所以要成为高效的半导体激光器，就要解决功率转换成热量所造 成的损耗问题。这一章，本文主要阐述半导体激光器中的传热学理论知识。