RU2722407C1 - Pulsed laser semiconductor emitter - Google Patents

Pulsed laser semiconductor emitter Download PDF

Info

Publication number
RU2722407C1
RU2722407C1 RU2019127728A RU2019127728A RU2722407C1 RU 2722407 C1 RU2722407 C1 RU 2722407C1 RU 2019127728 A RU2019127728 A RU 2019127728A RU 2019127728 A RU2019127728 A RU 2019127728A RU 2722407 C1 RU2722407 C1 RU 2722407C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
heat
semiconductor emitter
laser diode
holes
Prior art date
Application number
RU2019127728A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Игорьевич Данилов
Сергей Михайлович Сапожников
Владимир Александрович Симаков
Алексей Викторович Подкопаев
Евгений Владленович Бурый
Сергей Леонидович Сумин
Игорь Юрьевич Ударов
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" (АО "НИИ "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" (АО "НИИ "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха) filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" (АО "НИИ "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха)
Priority to RU2019127728A priority Critical patent/RU2722407C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722407C1 publication Critical patent/RU2722407C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/30Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4018Lasers electrically in series
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/40Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • H01S5/4031Edge-emitting structures
    • H01S5/4056Edge-emitting structures emitting light in more than one direction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: laser engineering.
SUBSTANCE: invention relates to laser equipment. Pulsed laser semiconductor emitter comprises a sealed housing with leads and a cover with a transparent window for outputting the radiation of laser diode arrays mounted on the base plane inside the housing uniformly along the circumference. There are holes in the base made with heat-conducting one, in each of which there is a heat sink with a laser diode array mounted on it. All lasers of the laser diodes are electrically connected in series with observance of polarity and are connected to the output winding of the matching pulse transformer with transformation ratio K, having a magneto-conductor operating point shift winding made of magnetic material with high saturation induction value, for example, nanocrystalline metal alloy.
EFFECT: technical result consists in enabling increase in average radiation power.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к лазерной технике, и может быть использовано в промышленности для организации открытых каналов передачи информации, в технологии, медицине, системах накачки твердотельных лазеров, контрольно-измерительной аппаратуре.The invention relates to laser technology, and can be used in industry for the organization of open channels for transmitting information, in technology, medicine, pump systems for solid-state lasers, instrumentation.

Улучшением характеристик лазерных излучателей является увеличение их мощности, например, импульсной в узком спектральном диапазоне, изменение формы диаграммы направленности (ДН) поля излучения, при одновременном решении задачи снижения массы, в том числе - за счет отказа от применения формирующей оптики.An improvement in the characteristics of laser emitters is an increase in their power, for example, pulsed in a narrow spectral range, a change in the shape of the radiation pattern of the radiation field, while solving the problem of mass reduction, including by refusing to use forming optics.

Известны полупроводниковый излучатель [патент RU 141870, B64F 1/18, публ. 20.06.2014] с введенными диафрагмами у каждого лазерного модуля, снижающие освещенность, или импульсный лазерный полупроводниковый излучатель [патент RU 2241287, H01S 5/00, 5/40, публ. 27.11.2004] с по крайней мере двумя звеньями блоков лазерных диодов с различными углами разворота их р-n переходов как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях излучателя, что создает большие сложности при сборке данных излучателей.Known semiconductor emitter [patent RU 141870, B64F 1/18, publ. 06/20/2014] with the entered diaphragms of each laser module, which reduce the illumination, or a pulsed laser semiconductor emitter [patent RU 2241287, H01S 5/00, 5/40, publ. November 27, 2004] with at least two links of blocks of laser diodes with different turning angles of their pn junctions both in the vertical and horizontal planes of the emitter, which creates great difficulties in assembling these emitters.

Наиболее близким по технической сущности прототипом к заявляемому устройству является излучатель лазерный полупроводниковый инжекционный (патент RU 2187183, H01S 5/00), имеющий герметичную оболочку, образованную корпусом с выводами и крышкой со стеклом для вывода излучения решеток лазерных диодов (РЛД), установленных на плоскости основания равномерно по окружности внутри герметичной оболочки.The closest in technical essence to the prototype of the claimed device is a laser semiconductor injection emitter (patent RU 2187183, H01S 5/00) having a sealed enclosure formed by a housing with leads and a glass cover for outputting radiation from laser diode arrays (RLDs) mounted on a plane the base evenly around the circumference inside the sealed enclosure.

Этот излучатель обеспечивает формирование ДН излучения, близкой к осесимметричной, однако для существенного увеличения дальности действия систем, для применения в которых он предназначен, реализации этого свойства недостаточно. Наряду с формированием осесимметричной ДН изучения, необходимо реализовать большое отношение сигнал/шум, которое достигается в сопоставимых фоновых условиях за счет формирования импульсов излучения малой длительности и увеличения импульсной мощности формируемого излучения.This emitter provides the formation of radiation patterns close to axisymmetric, however, to significantly increase the range of the systems for which it is intended to be used, this property is not enough. Along with the formation of an axisymmetric study day, it is necessary to realize a large signal to noise ratio, which is achieved under comparable background conditions due to the formation of radiation pulses of short duration and an increase in the pulse power of the generated radiation.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является улучшение характеристик предлагаемого импульсного источника излучения с узким спектральным диапазоном, а именно, увеличение интенсивности излучения, уменьшение среднего тепловыделения, а также улучшение возможности управления параметрами диаграммы направленности (ДН) излучения.The technical result to which the claimed invention is directed is to improve the characteristics of the proposed pulsed radiation source with a narrow spectral range, namely, increasing the radiation intensity, reducing the average heat generation, as well as improving the ability to control radiation pattern parameters.

Этот результат достигается за счет того, что в заявленном импульсном лазерном полупроводниковом излучателе, содержащем герметичный корпус с выводами и крышку с прозрачным окном для вывода излучения решеток лазерных диодов (РЛД), установленных на плоскости основания внутри корпуса равномерно по окружности, основание герметичного корпуса выполнено теплопроводящим с отверстиями, в каждом из которых находится теплоотвод с РЛД, причем все РЛД электрически соединены последовательно с соблюдением полярности, а крайние выводы этой цепи подключены к выходной обмотке введенного согласующего импульсного трансформатора с коэффициентом трансформации K, имеющего обмотку смещения рабочей точки магнитопровода из магнитного материала с большой величиной индукции насыщения, например, из нанокристаллического металлического сплава.This result is achieved due to the fact that in the inventive pulsed laser semiconductor emitter containing a sealed enclosure with leads and a cover with a transparent window for outputting radiation of laser diode arrays (RLDs) mounted uniformly on the plane of the base inside the enclosure, the base of the sealed enclosure is heat-conducting with holes, in each of which there is a heat sink with RLD, and all RLDs are electrically connected in series with the polarity observed, and the extreme terminals of this circuit are connected to the output winding of the inserted matching pulse transformer with a transformation coefficient K having a bias winding of the working point of the magnetic core made of magnetic material with a large amount of saturation induction, for example, from a nanocrystalline metal alloy.

Технический результат достигается также тем, что боковые поверхности отверстий и теплоотводов РЛД выполнены сопряженными коническими.The technical result is also achieved by the fact that the side surfaces of the holes and heat sinks RLD are made conjugate conical.

Технический результат достигается также тем, что РЛД вместе с теплоотводами, к которым они прикреплены, повернуты относительно осей соответствующих отверстий теплопроводящего основания на заранее рассчитанные углы и зафиксированы, что приводит к обеспечению заданной формы ДН выходного излучения, чем достигается малая расходимость пучка лазерного излучения за счет суперпозиции полей ориентированных РЛД. При необходимости форма ДН может быть реализована так, что она не будет обладать свойством центральной симметрии.The technical result is also achieved by the fact that the RLD, together with the heat sinks to which they are attached, are rotated relative to the axes of the corresponding holes of the heat-conducting base to pre-calculated angles and fixed, which leads to a given shape of the output radiation pattern, which results in low divergence of the laser beam due to superposition of fields oriented RLD. If necessary, the shape of the pattern can be implemented so that it does not have the property of central symmetry.

Технический результат при изменении положения излучателя в пространстве достигается также тем, что в конструкцию введен механический привод, обеспечивающий изменение положения РЛД, установленных на теплоотводах, например, конических, путем их поворотов в отверстиях теплопроводящего основания, причем выводы РЛД и электрические соединения между ними выполнены таким образом, чтобы обеспечить эти повороты.The technical result when changing the position of the emitter in space is also achieved by the fact that a mechanical drive is introduced into the structure, which provides a change in the position of the RLDs installed on heat sinks, for example, conical, by turning them in the holes of the heat-conducting base, and the conclusions of the RLD and the electrical connections between them are made way to provide these turns.

Предложенная совокупность существенных признаков позволила реализовать заявленный технический результат, который определяется взаимосвязанными и взаимовоздействующими признаками данной совокупности.The proposed set of essential features made it possible to implement the claimed technical result, which is determined by the interrelated and mutually interacting features of this combination.

Так, введение теплопроводящего основания обеспечивает стабилизацию температуры РЛД, нагревающихся при протекании через них импульсов тока накачки, и предотвращает снижение эффективности преобразования электрической энергии в световую. Введение импульсного согласующего трансформатора обеспечивает формирование импульсов тока накачки с требуемой большой амплитудой при том, что амплитуда импульсов тока в первичной обмотке согласующего трансформатора и проводниках, соединяющих генератор импульсов и согласующий трансформатор, в K раз меньше, чем амплитуда импульсов тока, протекающих через РЛД, что, в свою очередь, позволяет обеспечить протекание через РЛД импульсов тока с малой длительностью и тем снизить тепловыделение РЛД и, следовательно, увеличить интенсивность формируемого излучения по сравнению с допустимой интенсивностью для импульсов большей длительности. Обмотка смещения служит для задания такого положения рабочей точки магнитопровода трансформатора, при котором обеспечивается максимальный диапазон рабочей индукции. Применение магнитопровода, изготовленного из материала с большой величиной индукции насыщения (например, из нанокристаллического металлического сплава), обеспечивает минимальный размер трансформатора, а также малые величины токов намагничивания первичной обмотки и обмотки смещения, что, в свою очередь, способствует минимальным искажениям формы трансформируемого импульса тока.Thus, the introduction of a heat-conducting base provides stabilization of the temperature of the RLDs, which are heated during the flow of pump current pulses, and prevents a decrease in the efficiency of conversion of electric energy into light. The introduction of a pulsed matching transformer ensures the formation of pump current pulses with the required large amplitude, despite the fact that the amplitude of the current pulses in the primary winding of the matching transformer and the conductors connecting the pulse generator and the matching transformer are K times less than the amplitude of the current pulses flowing through the RLD, which , in turn, allows to ensure the flow of current pulses through the RLD with a short duration and thereby reduce the heat generation of the RLD and, therefore, increase the intensity of the generated radiation in comparison with the allowable intensity for longer pulses. The bias winding serves to set the position of the operating point of the transformer magnetic circuit, at which the maximum range of working induction is ensured. The use of a magnetic circuit made of a material with a large value of saturation induction (for example, of a nanocrystalline metal alloy) provides a minimum transformer size, as well as small values of the magnetization currents of the primary and bias windings, which, in turn, contributes to minimal distortion of the shape of the transformed current pulse .

При этом в совокупности с введенным теплопроводящим основанием, расположением на нем РЛД, помещенных на теплоотводы, размещение теплоотводов с возможностью перемещения в отверстиях основания, позволили сохранить высокую амплитуду импульсов тока малой длительности, протекающих через РЛД, и обеспечить формирование ДН излучателя требуемой формы, а в ряде случаев изменять форму ДН в процессе эксплуатации излучателя.Moreover, in conjunction with the introduced heat-conducting base, the location of the RLDs placed on the heat sinks on it, the placement of heat sinks with the possibility of moving in the holes of the base, allowed us to maintain a high amplitude of short-duration current pulses flowing through the RLD, and to ensure the formation of the emitter bottom of the required shape, and in in some cases, change the shape of the beam during operation of the emitter.

По имеющимся у авторов сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна и не следует из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Новизна".According to the information available to the authors, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is unknown and does not follow from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "Novelty".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Изобретательский уровень".According to the authors, the essence of the claimed invention should not be obvious to a specialist from the prior art, because it does not reveal the above effect on the obtained technical result - a new property of the object - a set of features that distinguish the claimed invention from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion of "Inventive step".

Технологическая реализация предложенного полупроводникового излучателя основана на известных базовых методах изготовления РЛД и импульсного согласующего трансформатора, которые к настоящему времени хорошо разработаны и широко применяются. Предложение удовлетворяет критерию «Промышленная применимость».The technological implementation of the proposed semiconductor emitter is based on the well-known basic methods for manufacturing an RLD and a pulse matching transformer, which are currently well developed and widely used. The proposal meets the criterion of "Industrial Applicability".

На фиг. 1 представлен вариант конструкции импульсного лазерного полупроводникового излучателя по пп. 1, 2 формулы: 1 - теплопроводящее основание, 2 - решетка лазерных диодов, 3 - герметичный корпус с выводами; 4 - крышка; 5 - прозрачное окно для вывода излучения решеток лазерных диодов; 6 - гайка; 7 - теплоотвод, 8 - вывод решетки лазерных диодов; 9 - изолятор, 10 - соединительный проводник РЛД; 11 - согласующий импульсный трансформатор с магнитопроводом; 12 - заливочный компаунд, 13 - соединительный проводник выходной обмотки трансформатора.In FIG. 1 shows a design variant of a pulsed laser semiconductor emitter according to paragraphs. 1, 2 formulas: 1 - heat-conducting base, 2 - laser diode array, 3 - sealed housing with leads; 4 - cover; 5 - a transparent window for outputting radiation from the gratings of laser diodes; 6 - a nut; 7 - heat sink, 8 - output lattice of laser diodes; 9 - insulator, 10 - connecting conductor RLD; 11 - matching pulse transformer with a magnetic circuit; 12 - casting compound, 13 - connecting conductor of the output winding of the transformer.

На фиг. 2 изображен вариант конструкции импульсного лазерного полупроводникового излучателя по п. 3 формулы: 14 - контргайка; 15 - шайба; 16 - механический привод, 17 - проставка корпуса; 18 - гибкие проводники; 19 - винты крепления механического привода.In FIG. 2 shows a design variant of a pulsed laser semiconductor emitter according to claim 3 of the formula: 14 — lock nut; 15 - washer; 16 - mechanical drive, 17 - spacer housing; 18 - flexible conductors; 19 - screws for fastening the mechanical drive.

Рассмотрим конкретные примеры реализации указанного полупроводникового излучателя. На фиг. 1 представлен вариант его конструкции. Согласующий импульсный трансформатор с магнитопроводом (11) обеспечивает получение в нагрузке, которая состоит из последовательно соединенных РЛД (2), импульса тока большой амплитуды величиной до 200 А длительностью от 3 до 5 мкс, фронт и спад которого имеют длительности менее 1,5 мкс. Столь малые длительности фронта и спада обеспечиваются за счет реализации трансформатора с коэффициентом трансформации K=5. При этом индуктивность совокупности проводников (10), соединяющих между собой РЛД и соединительных проводников (13), подключенных к выходной обмотке согласующего трансформатора, образующих контур протекания тока, оказывается меньшей индуктивности рассеяния согласующего трансформатора и минимально влияет на увеличение длительности фронта и спада протекающего в этом контуре импульса тока. С целью минимизации габаритов и массы согласующего трансформатора, а также минимизации паразитной емкости и индуктивности рассеяния этого трансформатора используется магнитопровод, изготовленный из материала с большой величиной индукции насыщения - например, нанокристаллического металлического сплава марки 5Т-М ТУ 14-23-215-2009. Этой же цели служит двухкратное увеличение диапазона изменения индукции, которое достигается магнитным смещением магнитопровода. Оно реализуется обмоткой магнитного смещения, на которую перед формированием импульса тока накачки РЛД подается маломощный электрический импульс. Длительность этого импульса должна гарантированно обеспечивать формирование необходимого магнитного потока смещения. В результате применения согласующего трансформатора допустимая индуктивность электрической линии соединения импульсного лазерного полупроводникового излучателя и генератора электрических импульсов увеличивается в K2 раз.Consider specific examples of the implementation of the specified semiconductor emitter. In FIG. 1 shows a variant of its design. A matching pulsed transformer with a magnetic circuit (11) provides, in a load, which consists of a series-connected RLD (2), a large-amplitude current pulse of up to 200 A in duration from 3 to 5 μs, whose front and fall have durations of less than 1.5 μs. Such short durations of the front and recession are provided due to the implementation of a transformer with a transformation coefficient K = 5. In this case, the inductance of the set of conductors (10) connecting the RLDs and the connecting conductors (13) connected to the output winding of the matching transformer, forming the current path, is less than the leakage inductance of the matching transformer and minimally affects the increase in the duration of the front and the decrease in this current pulse circuit. In order to minimize the dimensions and mass of the matching transformer, as well as to minimize the stray capacitance and leakage inductance of this transformer, a magnetic circuit is used made of a material with a large value of saturation induction - for example, a 5T-M TU 14-23-215-2009 nanocrystalline metal alloy. A double increase in the range of variation of the induction, which is achieved by magnetic displacement of the magnetic circuit, serves the same purpose. It is realized by a magnetic bias winding, to which a low-power electric pulse is supplied before the formation of the RLD pump current pulse. The duration of this pulse must be guaranteed to ensure the formation of the necessary magnetic flux bias. As a result of the use of a matching transformer, the permissible inductance of the electric line connecting the pulsed laser semiconductor emitter and the generator of electric pulses increases by a factor of K 2 .

Максимальный угол расходимости излучения системы ориентированных по углу поворота в отверстиях теплопроводящего основания РЛД оказывается меньшим, чем величина угла, аналогичного определяемого для одиночной РЛД. В результате суперпозиции ДН отдельных РЛД формируется такая ДН излучателя, у которой общепринятому уровню 50% значения от максимального соответствует область с меньшим угловым размером, чем максимальный угловой размер, определяемый по такому же уровню для ДН одиночной РЛД.The maximum angle of divergence of the radiation of a system oriented along the rotation angle in the holes of the heat-conducting base of the RLD turns out to be smaller than the angle similar to that determined for a single RLD. As a result of the superposition of the MDs of individual RLDs, such a radiator DL is formed in which a region with a smaller angular size corresponds to a generally accepted level of 50% of the maximum value than the maximum angular size determined by the same level for a single RLD.

Реализация коротких импульсов тока накачки РЛД снижает выделяемую ими в корпусе излучателя среднюю мощность и позволяет увеличить частоту их следования, что, в совокупности с сохранением амплитудного значения тока накачки, обеспечивает большую дальность действия системы, в которой используется излучатель.The implementation of short pulses of the RLD pump current reduces the average power emitted by them in the emitter housing and makes it possible to increase their repetition rate, which, combined with maintaining the amplitude value of the pump current, ensures a longer range of the system in which the emitter is used.

В другом примере реализованный поворот представленных на фиг. 2 теплопроводов (7) с установленными на них РЛД (2) в отверстиях теплопроводящего основания (1) на различные углы приводит к изменению формы ДН излучателя, делает ее асимметричной и тем самым обеспечивает изменение положения в пространстве максимума этой ДН. Изменение взаимного положения РЛД возможно, так как их соединение выполнено гибкими проводниками (18). Выполнение указанных поворотов механическим приводом (16) обеспечивает изменение параметров ДН во времени по заранее заданному закону, соответствующему условиям наблюдения источника лазерного излучения приемной частью систем, использующим предложенный импульсный лазерный полупроводниковый излучатель. Привод запускается в момент начала функционирования такой системы и может быть выполнен, например, пружинным.In another example, the realized rotation shown in FIG. 2 heat conductors (7) with RLDs (2) installed on them in the holes of the heat-conducting base (1) at different angles leads to a change in the shape of the emitter bottom, makes it asymmetric, and thereby provides a change in the position in space of the maximum of this bottom. Changing the relative position of the RLD is possible, since their connection is made by flexible conductors (18). The implementation of these turns by a mechanical drive (16) provides a change in the parameters of the ND in time according to a predetermined law corresponding to the observation conditions of the laser radiation source by the receiving part of the systems using the proposed pulsed laser semiconductor emitter. The drive starts at the moment of the beginning of the functioning of such a system and can be performed, for example, spring.

Созданный рабочий образец импульсного лазерного полупроводникового излучателя в соответствии с Фиг. 1 обеспечивает формирование импульсов длительностью от 3 до 5 мкс при импульсной мощности до 10 кВт и ширине полосы спектра излучения не более 5 нм в рабочем диапазоне температур.The created working sample of a pulsed laser semiconductor emitter in accordance with FIG. 1 provides the formation of pulses with a duration of 3 to 5 μs at a pulsed power of up to 10 kW and a radiation spectrum bandwidth of not more than 5 nm in the operating temperature range.

Claims (4)

1. Импульсный лазерный полупроводниковый излучатель, содержащий герметичный корпус с выводами и крышку с прозрачным окном для вывода излучения решеток лазерных диодов, установленных на плоскости основания внутри корпуса равномерно по окружности, отличающийся тем, что в основании, выполненном теплопроводящим, имеются отверстия, в каждом из которых находится теплоотвод со смонтированной на нем решеткой лазерных диодов, все решетки лазерных диодов электрически соединены последовательно с соблюдением полярности и подключены к выходной обмотке согласующего импульсного трансформатора с коэффициентом трансформации K, имеющего обмотку смещения рабочей точки магнитопровода, выполненного из магнитного материала с большой величиной индукции насыщения, например, нанокристаллического металлического сплава.1. A pulsed laser semiconductor emitter comprising a sealed housing with leads and a cover with a transparent window for outputting the radiation of laser diode arrays mounted uniformly on the plane of the base inside the housing, characterized in that there are openings in the base made of heat-conducting, in each of of which there is a heat sink with a laser diode array mounted on it, all the laser diode arrays are electrically connected in series with the correct polarity and connected to the output winding of a matching pulse transformer with a transformation coefficient K having a bias winding of the working point of the magnetic circuit made of magnetic material with a large value of saturation induction for example, a nanocrystalline metal alloy. 2. Импульсный лазерный полупроводниковый излучатель по п. 1, отличающийся тем, что боковые поверхности отверстий и теплоотводов решеток лазерных диодов выполнены сопряженными коническими.2. A pulsed laser semiconductor emitter according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the holes and heat sinks of the laser diode arrays are made conjugate conical. 3. Импульсный лазерный полупроводниковый излучатель по пп. 1, 2, отличающийся тем, что теплоотводы с установленными решетками лазерных диодов повернуты в отверстиях теплопроводящего основания на заранее рассчитанные углы и зафиксированы.3. Pulse laser semiconductor emitter according to paragraphs. 1, 2, characterized in that the heat sinks with the installed arrays of laser diodes are rotated in the holes of the heat-conducting base to pre-calculated angles and fixed. 4. Импульсный лазерный полупроводниковый излучатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в конструкцию введен механический привод, обеспечивающий изменение положения решеток лазерных диодов, установленных на теплоотводах, путем их поворотов в отверстиях теплопроводящего основания, причем выводы решеток выполнены таким образом, чтобы обеспечить эти повороты.4. The pulsed laser semiconductor emitter according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that a mechanical drive is introduced into the structure, providing a change in the position of the gratings of the laser diodes mounted on the heat sinks by turning them in the holes of the heat-conducting base, and the conclusions of the gratings are made in such a way as to provide these turns.
RU2019127728A 2019-09-03 2019-09-03 Pulsed laser semiconductor emitter RU2722407C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127728A RU2722407C1 (en) 2019-09-03 2019-09-03 Pulsed laser semiconductor emitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127728A RU2722407C1 (en) 2019-09-03 2019-09-03 Pulsed laser semiconductor emitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722407C1 true RU2722407C1 (en) 2020-05-29

Family

ID=71067924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019127728A RU2722407C1 (en) 2019-09-03 2019-09-03 Pulsed laser semiconductor emitter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722407C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1793819A1 (en) * 1988-08-08 1994-05-30 Институт физики им.Б.И.Степанова Semiconductor laser device
US5920539A (en) * 1995-01-25 1999-07-06 Discovision Associates Apparatus and method for suppression of electromagnetic emissions having a groove on an external surface for passing an electrical conductor
RU2187183C2 (en) * 2000-07-26 2002-08-10 Государственное унитарное научно-производственное предприятие "ИНЖЕКТ" Injection-type semiconductor laser radiator
WO2015133936A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-11 Yury Georgievich Shreter Semiconductor light-emitting device with an axis of symmetry

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1793819A1 (en) * 1988-08-08 1994-05-30 Институт физики им.Б.И.Степанова Semiconductor laser device
US5920539A (en) * 1995-01-25 1999-07-06 Discovision Associates Apparatus and method for suppression of electromagnetic emissions having a groove on an external surface for passing an electrical conductor
RU2187183C2 (en) * 2000-07-26 2002-08-10 Государственное унитарное научно-производственное предприятие "ИНЖЕКТ" Injection-type semiconductor laser radiator
WO2015133936A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-11 Yury Georgievich Shreter Semiconductor light-emitting device with an axis of symmetry

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2373222T3 (en) POWER MODULATOR
Philipp− Rutz Spatially coherent radiation from an array of GaAs lasers
WO2014183981A1 (en) Laser component and method for the production thereof
US9379517B2 (en) Radiation-emitting component
US3102920A (en) Laser pumping technique using an internal pumping source
Shao et al. A cascaded microsecond-pulse generator for discharge applications
Wang et al. Repetitive high-voltage all-solid-state Marx generator for excimer DBD UV sources
Yamaguchi et al. High-power pulsed gyrotron for 300 GHz-band collective Thomson scattering diagnostics in the Large Helical Device
RU2722407C1 (en) Pulsed laser semiconductor emitter
Wang et al. Solid-state nanosecond pulse generator using photoconductive semiconductor switch and helical pulse forming line
RU195797U1 (en) Pulsed laser semiconductor emitter
Bushlyakov et al. Solid-state SOS-based generator providing a peak power of 4 GW
Elfrgani et al. Millimeter wave overmoded relativistic backward wave oscillator
Staples et al. The SNS four-phase LEBT chopper
CN113225890B (en) Micro accelerator based on intelligent metamaterial and acceleration method thereof
US11804839B1 (en) Integrated trigger photoconductive semiconductor switch
Young et al. Stand-alone, FCG-driven high power microwave system
RU2241287C1 (en) Semiconductor injection laser radiator
Koechner et al. Optical pump systems
DE4124413A1 (en) Subminiature, semiconductor, power solid state laser - is optically energised by number of LED chips with radiation impinging on jacket of laser-active crystal
Skinner et al. X-ray laser sources for microscopy
Yang et al. An HPM System Based on Klystron and Radial Line Helical Array Antenna
Stygar Conceptual designs of four next-generation pulsed-power accelerators for high-energy-density-physics experiments.
Glyavin et al. Development and experimental investigations of high power THz gyrotrons
SU682959A1 (en) Transformer