摘要：大功率半導體激光器在軍事領域和工業(yè)領域有著廣泛的應用。綜述了大功率半導體激光器最新研究進展，著重于在提高可靠性、提高功率轉換效率、波長穩(wěn)定、拓展波長范圍等方面所取得的進步，并對目前大功率半導體激光器在材料加工領域中的直接應用進行了介紹，并展望了發(fā)展趨勢。

1.引言

由于具有極高的輸出功率和良好的光束質量，在軍事應用以及工業(yè)加工領域中，二極管泵浦固態(tài)激光器已經成為主流的大功率激光器系統(tǒng)。作為泵浦光源，大功率半導體激光器是上述激光器系統(tǒng)中的核心元件。隨著研究的深入，近年來大功率半導體激光器的性能得到了快速提升，這在很大程度上促進了全固態(tài)激光器的發(fā)展。隨著大功率半導體激

光器電光功率轉換效率和輸出功率的提高，人們也越來越多地嘗試將其直接應用于材料加工領域中，以達到提高穩(wěn)定性、減小功率消耗和降低運行維護成本的目的。

從上世紀80年代起，人們就開始對大功率半導體激光器進行研究。隨著對其物理機制的深入了解以及半導體工藝的革新，特別是在材料生長技術上的突破，大功率半導體激光器在輸出功率和可靠性方面都取得了巨大進步。到2000年，單條器件輸出功率已經超過100 w，功率轉換效率約為40％～60％，壽命長達10 000 h。美國國防高技術研究計

劃署(DARPA)于2003年啟動了超高效率半導體激光源項目(super high efficiency diode source，SHEDS)，目標是將功率轉換效率提升到80％以上。在此項目推動下，最近3年中大功率半導體激光器的研究工作獲得了顯著的進步，目前單條器件輸出功率已經達到400 W以上，功率轉換效率超過70％。

本文將詳細介紹近年來國外研究人員在提升大功率半導體激光器性能方面所做的研究工作，例如：增強可靠性、提高功率轉換效率、實現波長穩(wěn)定以及拓展器件工作波長范圍；然后討論大功率半導體激光器直接應用于材料加工領域中所取得的進展以及發(fā)展趨勢。

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