蓝紫色半导体激光器的发展.doc

摘要:蓝紫色(405nm)激光器在07年以后发展迅速,功率不断提高,价格不断下降,现今已有功率为420mW的蓝紫色激光器。大功率蓝紫色半导体激光器技术和传统PS版在CTP版系统中的应用有着非常光明的前景。关键词:蓝紫色半导体激光器,下一代DVD,高感度PS版材。热敏CTP,紫激光CPT和UV—CTP都是源于红外线激光半导体和蓝紫色激光半导体激光器的发展,其中紫激光CTP和UV-CTP使用的都是405nm的蓝紫色激光半导体激光器,只是功率不一样而已。我们现在特别关注蓝紫色激光半导体激光器(以下简称激光器)的发展,因为它的发展已经使无处理的紫激光CTP的版材面世,结束了原来认为无处理版材只有热敏唯一一种的论断,同时也使得普通PS版可以成为CTP版材使用,即UV-CTP的出现和发展。一、蓝紫激光器的起源1、90年代中期,蓝紫色激光器出现蓝紫色激光器的发展源于1996年日本Nichia公司研制出400-410nm的氮化镓晶体蓝紫色半导体激光器,目的是为进一步提高DVD光盘的存储容量。由于其波长较短,聚光点更小,同样大小的DVD光盘容量是普通CD盘的40倍以上,6-7倍于普通家用DVD盘,但应用于DVD上的激光器功率很小。随着激光器功率的不断扩大,1999年使用寿命超过3000小时的蓝紫色激光器面世。2000年5月CTP制版系统开始采用蓝紫色激光器,最初只有5W,只能针对银盐CTP版曝光。2001年,当制版机采用15mW激光器时,已能对高感度聚光版曝光,但制版速度较慢。2002年30mW蓝紫色激光器出现,并应用于CTP制版系统,这时已经能快速制版。2、日本几大公司竞相生产蓝紫色激光器,加速了产量的扩大和功率的提高为了满足下一代光盘系统的需求,2005年日本制版商竞相生产蓝紫色激光产品。蓝紫色激光器供货商Nichia公司将为HD-DVD和蓝光光盘这两种竞争格式供应激光半导体激光器,而一些系统公司计划自己生产这种关键组件——SONY将针对蓝光光盘系统,NEC、三洋、东芝和夏普则针对HD-DVD。Nichia是第一家为下一代光盘系统量产405nm蓝紫激光半导体激光器的厂商,并同时供应产业用的激光器和用于蓝光与HD-DVD系统原型的激光器。Nichia提供两种类型的405nm激光器:针对刻录应用的高功率产品,它在脉冲工作状态下的输出功率为120毫瓦;针对播放应用的低功率产品,它在连续工作状态下的输出功率为20毫瓦。蓝紫色半导体激光器支持双层光盘的6倍速存储,寿命是10000小时主要技术规格大功率产品(用于录放)小功率产品(播放专用)峰值震荡波长标准406nm光输出功率(环境温度25C脉冲震荡时:最大210mW(驱动电流160mA)没有连续震荡时:最大105mW(驱动电流110mA)(输出功率105mW)(输出功率10mW)寿命10000小时(环境温度75°C,脉冲输出功率210Mw)10000小时(环境温度25°C,连续输出功率10mw光速的扩展角度水平方向标准::19标准20作为推动蓝光光盘发展的主导者,SONY的计划提供关键组件,包括用于蓝光光盘播放器的刻录机的光学读取头。这种读取头采用了于Nichia联合开发的输出功率为120mW的405nm波长的激光器。三洋的原型激光半导体激光器具有120mW的输出功率。作为光盘系统制造商,三洋支付HD-DVD格式,但该公司也是读取头的主要供应商,它已经开发了针对蓝光和HD-DVD格式的读取头原型。NEC公司的激光器在连续工作时的最高输出功率达300Mw,NEC是利用化学蚀刻法代替了传统的干蚀刻制程光波导,这实现了适合量产的高质量激光器结构。东芝的高功率激光器使用了氮化镓晶圆,在连续工作状态时的输出功率为200mW。东芝表示,在氮化镓晶圆上开发的磊晶层几乎没有缺陷,这导致了更低的废品率,因而可以显著降低激光器的成本。二、蓝紫色激光器现今和将来的发展————蓝紫色激光器将一统天下1、每年出货量将达1亿台2007年,基于蓝光关盘和HD-DVD标准和下一代DVD市场终于启动了。预计到2010年左右,支持下一代DVD的PC、音/视频设备以及游戏机等,全球出货量有可能达到每年1亿台以上。继CD-ROM和DVD之后,下一代DVD将成为光盘的主角。上述趋势为蓝紫色激光器市场带来了活力,主要生产商—日本Nichia化学工业公司在2008年的生产规模将增加到月产量400万台,大约是2006年的8倍。其它生产商也全部提出了增加生产量的计划。而且,瞄准快速增长的蓝紫色激光器市场,正等待进入时机的半导体生产商也将陆续把产品投放市场。2、HDTV环境成为推动力量与现有的DVD相比,下一代DVD的魅力在于存储