锗基InAs量子点激光器的腔面失效及再生的研究

围绕锗基InAs量子点激光器,开展了激光器腔面失效及再生的研究.研究并分析了灾变性光学镜面损伤产生的机理及其对激光器腔面的影响,开展了腔面再生研究,发展了一套创新性的腔面再生工艺并实现了失效的锗基InAs量子点激光器的再生.根据锗基InAs量子点激光器材料结构设计腐蚀工艺,通过选择性腐蚀在激光器腔面制备出悬臂结构,采用细针解理使悬臂结构自然解理,获得新的激光器谐振腔面,失效激光器重新工作.对比了激光器失效前和再生后的工作性能,结果表明因灾变性光学镜面损伤而失效的锗基InAs量子点激光器获得全新的谐振腔面,锗基激光器器件性能和失效前相当.     

单量子点降低激光阈值

美国的科学家声称：亚微瓦激光阈值的量子点微腔激光器能使带隙变窄以产生单态激光，这种低功率激光器可用在片上和片外通信以及光学计算中。     

微腔与腔量子电动力学研究进展

光学微腔中原子之自发辐射与自由空间中原子的自发辐射有着重要的不同。微腔能够控制腔内原子的自发辐射，使自发辐射得到抑制或增强，并有可能使自发辐射成为一个可逆过程。由此发展起来的腔量子电动力学能够阐述腔场与原子的相互作用。本文简要介绍了这一研究领域的背景和进展，同时介绍了微腔的重要应用一无阈值激光器。     

面发光激光器在航空电子系统中的应用

垂直腔面发光激光器具有许多特点。这些特点是非常需要的，而且适合在光学互连、光学数据总线、光学和光学信号处理中应用。叙述了以GaAs为基础的垂直腔面发光激光器的基本器件结构和制造技术、讨论主要激光器性能特征、例如发射波长、光束图案、阈电流、输出功率、量子效率和调制响应。这些特征对激光器的潜在应用非常重要。还叙述了将激光器与n通道MESFET（金属—半导体场效应晶体管）驱动器单片集成化的最新成果。     

调整He-Ne激光器时保护眼睛的一种方法

外腔式 He—Ne 激光器,有时要自己动手调整激光器光学共振腔的平行度。通常的方法是用一块带有针孔的十字叉丝板。针孔在十字叉丝的交点。将十字叉丝板置于共振腔反射镜的前面,用灯光照亮十字叉丝板,此时可以看到反射镜反射的十字叉丝的像,调节激光器的反射镜,使十字叉丝的交点与放电管近端孔心和远端孔心在一直线上。这时激光器即可出光。     

以光子阱提高光学集成度

伊利诺斯州西北大学的研究人员和佛罗里达州美国集成光学公司的工业合作者正在发展以光子阱和光子线为基础的光子器件，光子阱和光子线是分别使光进行一维和两维强烈约束的微型光波导。这种器件包括微型环状激光器和微腔共振器。据该大学主要研究人员ＳｅｎｇＨｏ说，可以想像，这种器件可成为一代光电子元件的前奏或组件构成，这种器件不仅更为有效，而且也更加小巧，可望产生高密度光子集成。集成光学公司的ＭｅｅＣｈｉｎ把光子线描述成是量子阱或势阱的必然光学结果，这种阱从尺寸为德波罗依波长（约１０ｎｍ）量级和较低电子势的区域获…     

高透腔面大功率650 nm红光半导体激光器

利用石英闭管法对金属有机化学气相沉积(MOCVD)外延生长的应变量子阱(MQW)650 nm AlGaInP/GaInP材料进行选择区域扩Zn,使扩Zn区域的光致发光(PL)谱的峰值蓝移达175 meV,形成对650 nm波长激光器的高透腔面,有益于减少激光器腔面光吸收,增加了激光器退化的光学灾变损伤(COD)阈值.后工艺制作出条宽100μm,腔长1 mm的增益导引激光器,实现了红光半导体激光器的大功率输出.激光器阈值电流为382 mA,在2.28 A工作电流时达到光学灾变损伤阈值,最大连续输出光功率1.55 W,外微分量子效率达到0.82 W/A.     

扫描显微镜揭示量子级联激光模式

法国研究人员利用中红外近场扫描光学显微镜展示了量子级联激光内部模式的图像。这项研究结果能够用于优化更复杂的结构，如光子晶体量子级联激光器。他们使用原子力显微镜的针尖描绘出一个正在运行的量子级联激光器的表面渐逝场，并能够直接得到腔内模式的空间分布。     

光纤影响量子点激光器的运行状态数学模型研究

光纤影响下的量子点激光器运行状态具有非线性,构建基于势能函数分析和双态QDL激子模型的光纤影响量子点激光器的运行状态数学模型。在光纤注入状态下,分析量子点激光器的非线性动力学参数模型,结合非线性动力学态的分布和演化特性,利用时间序列、功率谱及相图分析的方法,在不同参数注入下进行量子点激光器的参数空间及运行状态动力学分布特性分析。以光学能级、光学限制因子以及光学增益因子等为约束参数,进行自由运行状态下的量子点激光器基态和激发态特性分析,实现光纤影响下量子点激光器的运行状态数学模型构建。实验结果表明,该模型能有效获取量子点激光器的最优微波线宽,在电流增加的过程中,自由运行光谱能级谱检测性能较好,研究结果为光纤网络互联和光存储提供理论基础。     

刻蚀腔InGaAsP/InP双异质结激光器的制作与特性

本文报道了用反应离子刻蚀（RIE）与晶向湿法化学腐蚀（XWCE）相结合沿InP衬底（110）方向获得工作波长1．3μm的InGaAsP／InP双异质结激光器的腔面的方法．用CH4：H2：Ar2的混合物作干法刻蚀的反应气体，用H2SO4：HCl：H2O2作湿法腐蚀的腐蚀剂，我们获得了质量较好的激光器的光学腔面．用一个刻蚀腔面与一个解理面组成激光器的F－P腔，我们获得了它的宽接触阈值电流和微分量子效率与用传统的解理腔面的激光器的宽接触阈值电流与微分量子效率相当的激光器．     

激光在妇科的应用

最近20年量子电子学蓬勃发展导致制成光学量子振荡器或激光器。1968年Η. Γ. Басов等(苏）以及Schawlow等(美)第一次描述了激光器构造原理，1960年Maiman第一次成功地制成激光器，据许多专家的见解，激光应用的有效范围非常广泛。     

金属网栅耦合的光泵腔式亚毫米波激光器

采用电感性金属网栅作为光学谐振腔的反射镜和反射镜和输入输出耦合器，设计制作 了长度分别为１００ｃｍ、２０ｃｍ和１０ｃｍ的Ｆａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ腔式亚毫米波激光器，分别用ＴＥＡ－ＣＯ２激光器的１０Ｒ（８）线和９Ｒ（１６）线洋浦源，成功地获得光泵ＮＨ３分子亚毫米波激光，根据Ｆ－Ｐ腔的多光束干涉特性，动用量子系统的密度四理论，对上述激光器光学特性和ＮＨ３分子亚毫米波激光的频谱特性进行了理论研究。     

提高超大光腔波导结构半导体激光器功率效率的设计考虑

对976 nm波段超大光学腔结构半导体激光器的外延和谐振腔设计进行了数值研究。在量子阱层的下方和上方设计了模式控制层,以抑制快轴高阶模的激射。通过能带结构的调控抑制了电子泄漏,调控使得电子势垒从p波导层到p包层增加。优化后的外延结构内部损耗为0.66 cm^-1,内部量子效率为0.954,远场发散角半高全宽为17.4°。对于谐振腔设计,提出了沿谐振腔线性电流分布结构,以减少空间烧孔效应,这使激光器在20 A时功率提高了1.0 W。采用超大光学腔外延结构的4 mm腔长、100 μm发光区宽度的单管芯片,在25°C连续电流注入下,21 W输出功率时达到约71%的高功率效率。     

VCSEL封装设计提出的特殊挑战

与边缘发射二极管激光器不同,垂直腔面发射激光器(VCSEL)发射的光束方向与制作它的半导体芯片方向垂直.该特点使其加工过程相对边缘发射激光器而言大为简化.因为在半导体芯片上形成的VCSEL发射腔是很圆满的,不需要对表面加工或把任何其它机械放入到腔内.此外,VCSEL的这个独特的光学特性也为光电子组装件提出了挑战和新的机遇.     

InAs/GaAs量子点激光器结温研究

对利用气源分子束外延(GSMBE)技术生长的InAs/GaAs量子点激光器的工作结温进行了研究,结温的测试是基于量子点激光器的温度升高会导致Fabry-Perot(F-P)腔的腔模移动.在20℃脉冲工作模式下,当脉冲注入电流的占空比从1%变化到准连续波(95%),InAs/GaAS量子点激光器的结温升高了23.9℃,在相同的测试条件下,商用量子阱激光器的结温仅升高了3.5℃.InAs/GaAs量子点激光器的结温比商用量子阱激光器的结温升高了6.8倍,这是影响激光器性能的一个重要参数.     

量子阱垂直腔面发射激光器及其微腔物理

根据发展历史的顺序,对量子阱垂直腔面发射激光器微腔物理进行概述,其中包括垂直腔面发射激光器、腔量子电动力学和半导体微腔物理。给出半导体垂直腔面发射激光器及其微腔物理思想来源的详细图像。     

量子阱垂直腔面发射激光器及其微腔物理

根据发展历史的顺序,对量子阱垂直腔面发射激光器微腔物理进行了概述,其中包括垂直腔面发射激光器、腔量子电动力学和半导体微腔物理。给出半导体垂直腔面发射激光器及其微腔物理思想来源的详细图像。     

低阈值电流密度INGaAs/GaAs/AlGaAs应变量子阱激光器

利用分子束外延技术，生长了极低阈值电流密度、低内损耗、高量子效率的InGaAs／GaAs／AlGaAs应变量子阱激光器．在腔长900μm时，80μm宽接触激光器阈值电流密度是125A／cm2，在腔长为2000μm时是113A／cm2，这样低的阈值电流密度是目前国内报道的最低值．激光器的内损耗和内量子效率分别是2cm－1和84％．     

国内外光通信光源技术新进展

目前，光通信正在向高速、大容量、宽带宽、长距离、低成本方向迅速发展。光通信的关键器件——光源已取得很大进展，不仅第三代高速宽带的应变层量子阱激光器、垂直腔面发射激光器和光纤激光器取得重大进展，一些新型光源，如量子点激光器、量子级联激光器、光子晶体激光器和微碟激光器等也随着光通信应用的需求取得重大进展。     

中红外可调谐量子级联激光器研究进展

量子级联激光器(QCL)是中红外波段重要的激光光源,其中,可调谐中红外量子级联激光器具有单纵模、频率可调谐的优点,成为目前研究的热点。可调谐中红外量子级联激光器主要通过分布反馈(DFB)光栅、分布布拉格反射(DBR)光栅、外腔衍射光栅等方法实现。本文介绍了中红外量子级联激光器的基本原理,分别归纳、总结了近年来DFB、DBR可调谐量子级联激光器以及外腔可调谐量子级联激光器的研究进展,讨论了各种可调谐方法的优缺点。最后,对可调谐量子级联激光器的发展趋势进行了展望。