三菱電機株式會社開發(fā)出紅光大功率半導體激光器，作為投影儀光源其波長可達638nm（納米），并實現了世界最大※1的1.8W連續(xù)驅動光功率。

這一產品的開發(fā)將有助于高紅光再現性且低功耗投影儀的研發(fā)。

本次開發(fā)成果在LDC※22014上（2014年6月19～20日，在臺灣臺中市舉辦）發(fā)表。

※1根據本公司截至2014年6月17日的調查,用于投影儀的波長為638nm的紅色半導體激光器

※2LaserDisplayConference

638nm紅光大功率半導體激光器

主要開發(fā)成果

1．通過改變激光器管芯的結構，達到了638nm波長，1.8W連續(xù)驅動出光功率

?通過改變激光器管芯層結構及發(fā)光區(qū)域尺寸，提高了出光功率

?達到世界最大※1的1.8W連續(xù)驅動出光功率

?高能見度※3的638nm波長及1.8W連續(xù)驅動光功率，可構成相當于約220流明的光源

?實現了功率轉換效率達到38％※4的高效能，有效地降低了功耗

※3表示視覺感覺的光通量單位（lm/W）。同樣強度的光因其波長不同，亮度感覺不同。638nm波長的光和642nm波長的光相比較，能見度提高21%

※4外殼溫度：連續(xù)驅動25℃，1.8W時

2．通過改變封裝，實現了業(yè)界頂級水平的超寬工作溫度范圍

?將φ5.6mm改為φ9.0mmTO-CAN大型封裝，散熱性得到改善

?通過1.8W連續(xù)驅動，實現了0～45℃的工作溫度范圍

?在55℃高溫下工作時，也能實現光功率為1.3W的大功率連續(xù)驅動

今后的發(fā)展方針

今后將進一步提高其輸出功率、降低能耗，預計在2015年，投影儀光源開始普遍采用半導體激光器時，實現量產。

開發(fā)背景

近年來，投影儀光源從原先的汞燈光源不斷向著具有高效率、高色彩再現性、長使用壽命等優(yōu)點的固體光源轉換。其中尤以半導體激光器最為引人注目，由于其功率轉換效率高，有助于降低投影儀的功耗，而且其寬廣的顏色表現范圍和高對比度，還能進一步提高圖像質量。

另外，在作為投影儀光源的3色半導體激光器中，以往的有利于紅色能見度的波長640nm以下的半導體激光器，往往難以在高溫下實現連續(xù)地大功率輸出。本公司于2010年11月發(fā)售的大功率半導體激光（ML501P73），由于采用了獨特的結晶形成技術及端面窗構造技術，實現了638nm波長、1.0W的脈沖光功率（連續(xù)驅動光功率0.5W）。

此次在改變激光元件構造的同時，也將原先的φ5.6mmTO-CAN封裝改為更大的φ9.0mmTO-CAN封裝。通過改善其散熱性能，開發(fā)出了世界最大的1.8W連續(xù)驅動光功率的半導體激光器，這將使投影儀色彩變得更加明亮。

開發(fā)成果補充說明

圖1為此次所開發(fā)的紅色半導體激光器在連續(xù)驅動時的光功率特性。

外殼溫度0～45℃的范圍內達到1.8W光功率，45～55℃范圍內達到1.3W的光功率。此外，如圖2所示，25℃，1.8W光功率時（工作電流約為2A），可以達到38％的功率轉換效率。

                圖1.光功率特性                                           圖2.功率轉換效率