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纳米激光器VS发光二级管谁更胜一筹?

本文摘要:美国桑迪亚国家实验室的WengChow和MaryCrawford最近理论分析了用于激光器而不是LED作为白光系统光源的潜在优势和缺失。 低成本白色LED系统一般来说由一个蓝光或紫外光InGaNLED与荧光粉组合而成,长波能给人眼导致一种白色光效。 意外的是,InGaNLED在高强度电流和结温的影响持续性遭到电气和热效率减少的效果。 减少的效果与器件闪烁区域的载体数量有关。 最近研究指出InGaN激光二极管需要防止阈值以上效率问题,载体数量处在一个比较较低的水平。

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美国桑迪亚国家实验室的WengChow和MaryCrawford最近理论分析了用于激光器而不是LED作为白光系统光源的潜在优势和缺失。  低成本白色LED系统一般来说由一个蓝光或紫外光InGaNLED与荧光粉组合而成,长波能给人眼导致一种白色光效。  意外的是,InGaNLED在高强度电流和结温的影响持续性遭到电气和热效率减少的效果。

减少的效果与器件闪烁区域的载体数量有关。  最近研究指出InGaN激光二极管需要防止阈值以上效率问题,载体数量处在一个比较较低的水平。  Chow和Crawford评论道:效率上升的程度需要通过激光器解决问题,这各不相同无辐射损失、受激发射、自发辐射光和激光腔内吸取之间的相互作用。在基于激光照明发展的大量资源递交前,我们不会做到一个准确的定量评价。

  首先,研究人员较为了LED和横向腔表面升空激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,全称VCSEL),用于几乎量子化的方法仔细观察电子、洞及光子的不道德。活动的区域为2nm单个量子井,LED的面积为100mx100m。

VCSEL是3x3列阵,区域面积为5.6mx5.6m。与LED比起有3%的填满因素。VCSELs用于分布式布拉格反射镜(DBRs)展开容许。

VCSEL列阵属性为1W功率和1A电流。  仿真指出,较低吸取腔用于LED性能需要构建低阀值的改良的功率和效率(图1)。然而,较低阀值的低效率在普通灯光应用于中不会容许激光的用于,如变暗的灯光不利于节约能源。

  图1:(a)输入光功率和(b)闪烁效率,LED流经电流(虚线)和九个VCSEL列阵对比。实曲线表明激光阈值可取得情况,充足较低腔损耗(1/ps和2/ps)。

元神曲线表明的是4/ps腔低损耗,这种情况下激光是不有可能的。自发辐射光系数是0.01。  因此,研究人员指出在非低效率和较低电流的情况下,纳米激光器可沦为替代品。

该器件用于纳米谐振结构通过自发辐射光渠道转入激光模式,获取较低阀值的更好的光。


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