GaAs/AlGaAs量子级联激光器自脉动动力学

利用步进扫描时间分辨傅里叶变换红外光谱,研究了波长9.76μm GaAs/AlGaAs量子级联激光器的准连续波激射谱.在驱动电流周期内,时间上堆叠的发射谱能够观察到明显的光强自脉动现象.有源区中的自加热积累大大影响了电子的驰豫和输运性质.热引起的在注入区较高子能级中占据的载流子由于这些子能级与下一注入区的连续态形成共振条件而泄露,而耦合阱有源区中第四子能级的存在加快了这个过程.周期性破坏和恢复的共振条件所引起的载流子泄露在很大程度上导致了时域堆叠光谱的自脉动.     

Tapered quantum cascade lasers operating at 9.0μm

正The tapered quantum cascade lasers operating at about 9.0μm are reported.In contrast to the common ridge waveguide laser,tapered devices give rather small horizontal beam divergence.Performances of devices with identical 11μm ridge waveguide sections and different tapered gain sections are comparatively studied.The optimal taper angle of 3°leads to a relative high output power and a very small horizontal beam divergence of 7.1°.     

Single-mode GaAs/AIGaAs quantum cascade microlasers

Single-mode edge emitting GaAs/AlGaAs quantum cascade microlasers at a wavelength of about 11.4μm were realized by shortening the Fabry-Perot cavity length. The spacing of the longitudinal resonator modes is inversely proportional to the cavity length. Stable single-mode emission with a side mode suppression ratio of about 19 dB at 85 K for a 150-μm-long device was demonstrated.     

单模GaAs/AlGaAs短腔长量子级联激光器

通过缩短Fabry-Pérot腔量子级联激光器的腔长,得到了激射波长为11.4μm的单模GaAs/AlGaAs量子级联激光器。纵模间距与F-P腔腔长成反比,腔长为150μm的器件实现了稳定单模激射,在85K时边模抑制比达到19dB。     

InP基多周期InAs/InAlGaAs量子点阵列的结构和光学性质

在InP（001）衬底上使用分子束外延技术自组织生长了多周期InAs/InAlGaAs量子点阵列结构。根据对透射电镜和光致发光谱结果的分析，认为引入与InP衬底晶格匹配的InAlGaAs缓冲层可以获得较大的InAs量子点结构，而InAlGaAs层的表面特性对InAs量子点的结构及光学性质有很大影响。对InP基InAlGaAs缓冲层上自组织量子点的形核和演化机制进行了探讨，提出量子点的演化过程表现为量子点的合并长大并伴随着自身的徙动，以获得能量最优的分布状态。     

InP基多周期InAs/InAlGaAs量子点阵列的结构和光学性质

在InP(001)衬底上使用分子束外延技术自组织生长了多周期InAs/InAlGaAs量子点阵列结构.根据对透射电镜和光致发光谱结果的分析,认为引入与InP衬底晶格匹配的InAlGaAs缓冲层可以获得较大的InAs量子点结构,而InAlGaAs层的表面特性对InAs量子点的结构及光学性质有很大影响.对InP基InAlGaAs缓冲层上自组织量子点的形核和演化机制进行了探讨,提出量子点的演化过程表现为量子点的合并长大并伴随着自身的徙动,以获得能量最优的分布状态.     

GaAs基量子级联激光器材料结构设计的进展

GaAs基量子级联激光器的出现,在器件的设计制作和处理工艺上开辟了有意义的前景。本文概述了近年来GaAs基量子级联激光器在波导核心层、波导以及光学谐振腔方面设计的原理、进展,并介绍了一些新颖的结构。     

高输出功率锥形波导太赫兹量子级联激光器

制作了基于锥形波导结构的高输出功率的太赫兹(THz)量子级联激光器。激光器采用单面金属波导结构,并采用锥形波导形状提高光输出功率,且保证了良好的光斑远场发散角。激光器水平方向远场光斑发散角为18.4?,器件输出中心波长为93 μm(3.23 THz),器件最高输出功率达到了185 mW,最高工作温度为95 K。80 K时,器件的最高脉冲输出功率能达到65 mW。基于如此高的输出功率,制作了液氮杜瓦封装的小型便携式太赫兹激光源。     

5.36μm InP基一维光子晶体量子级联激光器

制作了基于InP基量子级联激光器的一维光子晶体.采用普通光学曝光的方法代替电子束曝光,结合反应耦合等离子刻蚀,在激光器的一侧腔面制作出4个周期的空气/半导体对作为Bragg反射器.对于一个22μm宽,2mm长的正焊器件,80K下的光谱测试证实了其准连续激射,激射波长为5.36μm.     

5.36μm InP基一维光子晶体量子级联激光器

制作了基于InP基量子级联激光器的一维光子晶体.采用普通光学曝光的方法代替电子束曝光,结合反应耦合等离子刻蚀,在激光器的一侧腔面制作出4个周期的空气/半导体对作为Bragg反射器.对于一个22μm宽,2mm长的正焊器件,80K下的光谱测试证实了其准连续激射,激射波长为5.36μm.