激光技术又有新突破｜理光近日宣布开发出新的半导体激光器——高功率VCSEL模块

理光7月6日宣布开发出高功率VCSEL（垂直腔面发射激光器^*1）模块——一个808 nm波长范围的大功率光纤耦合半导体激光器，可以作为发动机点火应用。

高功率VCSEL模块包含三个技术进步，即高输出性能、小巧紧凑的尺寸以及在可变温度下的波长稳定性。目前VCSEL技术，正作为理光市场上的生产型打印系统的光源使用，应用VCSEL的理光机器包括RICOH Pro C5100S/C5110S,RICOH Pro C7100/C7110X 系列,RICOH Pro C651EX/C751/C751EX,RICOH Pro C9100/C9110, RICOH Pro 8100S/8110S/8120S,除此之外还有 RICOHMP C6502SP/C8002SP彩色复合机。

这一最新进展，使理光增加了VCSEL元件的发光效率，同时还实现了大规模集成化的发光通道，显著提高了激光阵列的输出功率。此外，通过改善整体模块的散热，它现在能够提供激光点火头中的激光晶体的光源所需要的高能量输出。这种类型的点火头作为用于热电联产系统和其他设备发电用燃气发动机点火的一种手段已经引起了人们的注意（准连续波（QCW）操作：200W）^*2。

高功率VCSEL模块的技术优势

1

高效率输出表现

VCSEL独立阵列输出310W，光纤模块输出200W，实现光纤耦合激光器模块前所未有的高输出^*3。

2

小巧紧凑，使用微透镜阵列制造技术

 VCSEL是一个表面带有大量的发光通道和微透镜阵列（MLA）的模块，透镜和每个发光的通道集成在单个芯片上。因此，VCSEL模块更加紧凑，与采用传统的边发射型激光器模块相比具有更少的部件。

3

可变温度下的波长保持稳定

由于垂直腔面发射激光器结构特点决定，在不同的温度下其波长都非常稳定，与传统的边发射型激光器的波长相比提供约十倍的热稳定性。在固体激光器激发应用中，如激光点火头的激光晶体，激发光的波长稳定性是实现稳定输出的关键。由于上述波长稳定性，精确的温度控制单元是不需要的，VCSEL模块尺寸也因此显著减小。

除了这些技术优势，理光能够结合其独特的光学技术，为激光设备和模块开拓更广泛的应用。理光还希望扩大应用到，如激光加工机，表面处理，激光图案，非热处理和传感等其他应用领域。

注释：

* 1.垂直腔面发射激光器是一种新型的半导体激光装置称为表面发射激光器。与传统的边发射半导体激光器元件相比，VCSEL器件更容易制造、搬运和安装。VCSEL器件受益于其可靠性，即使在高输出操作时也出现激光束的表面损伤造成的失灵状况。

* 2.受到了由新能源产业技术综合开发机构（NEDO）运行的战略创新节能技术计划的部分援助。

* 3.驱动条件：脉冲宽度：500μs，重复周期：20Hz