振荡波长488nm的非极性激光器首次演示

日前,罗姆展出了连续振荡时振荡波长达到488nm的非极性激光器。非极性激光器是指利用GaN晶体的非极性面制成的半导体激光器。“其他公司也有488nm半导体激光器。不过现场进行工作演示还非常少见”。     

以P型GaAs为衬底的低阈值可见光半导体激光器

日本夏普中央研究所采用在P型GaAs衬底上生长n型GaAs层并设电流阻挡层的办法降低了可见光半导体激光器的阈值。所研制的可见光半导体激光器,其发射波长为781nm,阈值电流为20nA,同类器件波长为760nm时,阈值电流为25mA,波长为745nm时,阈值电流为35mA,全都实现了室温连续工作。纵、横模均为单模。λ=785nm的器件于70℃下加速试验的结果,1000小时阈     

High-Power Distributed Feedback Laser Diodes Emitting at 820nm

通过将二级光栅直接刻在脊形波导AlGaInAs/AlGaAs DFB激光器的无铝光波导层上,实现了波长约为820nm,单面功率为30mW的单纵模激光器.由于采用无铝光栅,保证了二次外延质量,从而得到较好的器件性能.激光器的阈值电流为57mA,斜率效率约为0.32mW/mA.     

激射波长为820nm的大功率分布反馈激光器

通过将二级光栅直接刻在脊形波导AlGaInAs/AlGaAs DFB激光器的无铝光波导层上,实现了波长约为820nm,单面功率为30mW的单纵模激光器.由于采用无铝光栅,保证了二次外延质量,从而得到较好的器件性能.激光器的阈值电流为57mA,斜率效率约为0.32mW/mA.     

索尼和住友电工试制成功绿色半导体激光器波长530nm连续振荡输出功率100mW以上

正索尼和住友电气工业试制出了绿色半导体激光器,振荡波长为530 nm,连续振荡时可实现100 mW以上的光输出功率。2009年住友电工曾发表振荡波长为531 nm的绿色半导体激光器,但当时只是脉冲振荡。此次试制品的光电转换效率为8%以上。此次的绿色半导体激光器是在GaN(氮化镓)基板的半极性面上生成GaN类半导体结晶制成的,活性层采用InGaN,GaN基板由住友电工制造。     

1.5μm斜坡掩埋异质结InGaA sP/InP激光器

利用两步液相外延技术制作出与光波导单片集成的InGaAsP/InP斜坡掩埋异质结(SH-BH)激光二极管。在室温下测得有波导和无波导的SH-BH激光器的阈值电流分别为50mA和27mA。把电流注入到波导(调谐)区,激光器的激光光谱向转短的波长区偏移。在脉冲工作时,得到的光谱波长偏移为1.1nm,这对应于调谐电流引起的有效折射率的改变。     

高斜效率高功率850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器

报道了MOCVD生长的高性能850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器．研制出的氧化直径为9μm的激光器25℃时的斜效率和阈值电流分别为0．82mW／mA和2．59mA，激光器在23mA时输出16mW最大光功率．氧化直径为5μm的激光器25℃时的最小阈值电流为570μA，其最大饱和光功率为5．5mW．     

50℃下室温连续振荡波长638nm的短波长半导体激光器

日本东芝综合研究所的电子部品研究所研制成温度50℃下输出3 mW 连续振荡波长为638nm 的短波长半导体激光器。至今,日本电气公司已制成20℃下连续振荡波长为640nm的半导体激光器。现今波长接近 He-Ne 激光器(633nm),提高了可靠性。市售的半导体激光器波长为660nm。若缩短半导体激光器的波长,有可能提高光盘的记录密度。如换成 He-Ne 激光器,能缩小光学系统。阈值电流为100mA(25℃下)。束放射角:水平方向为7～8°;垂直方向为38°。AlGaInP 系是折射率波导型。由于电流集中在有源层中心区,代替以前的电流狭窄层,其结构是在 p 型接触层中埋入台面状的 p 型涂层。为此,减少在高温下成膜次数,控制涂层的杂质扩散,保证涂层的杂质浓度,能在50℃下连续振荡。     

波长为680nm的室温CW工作的AlGaAs DH激光器

680—700nm波长范围的AlGaAs DH激光器实现了室温CW工作。为了获得这种激光器,我们研制成了一种新型结构,即无应力V形沟道衬底内部条型(SF-VSIS)激光器。这类激光器具有低的阈值电流(45～120mA),并以基横模和单纵模CW工作。1).阈值电流与波长的关系业已表明由于直接跃迁导带与间接跃迁导带的极小值之间的差值较小,波长小于700nm CW工作的AlGaAs DH激光器,其阈值电流(I_(th))就急剧增加,所以要制作这种波长的激光器是很困难的。事实上,AlGaAs     

980nm氧化物限制的垂直腔面发射激光器

采用低压金属有机化合物气相外延(LP-MOCVD),制备了顶端发射氧化物限制、内腔接触结构980nm的垂直腔面发射激光器.应用了选择氧化和自对准工艺来实现电流限制.在28mA脉冲电流驱动下,器件的输出功率为10.1mW,斜率效率为0.462mW/mA.脉冲工作下,最高输出功率为13.1mW.室温连续工作下,输出功率为7.1mW,发射波长为974nm,光谱半宽为0.6nm.研究了氧化孔径对阈值电流和微分电阻的影响,结果表明较小的氧化孔径可以获得低的阈值电流.     

GSMBE生长1.8-2.0μm波段InGaAs/InGaAsP应变量子阱激光器

报道了气态分子束外延(GSMBE)生长1.8—2.0μm波段InGaAs/InGaAsP应变量子阱激光器的研究结果．1.8μm波段采用平面电极条形结构,已制备成功10μm和80μm条宽器件,器件腔长500μm,室温下光致发光中心波长约为1.82μm,在77K温度下以脉冲方式激射,阈值电流分别约为250mA和600 mA,中心波长分别在1.69μm和1.73μm附近． 2.0μm波段,制备成功8μm宽脊波导结构器件,器件腔长500μm,室温光致发光中心波长约为1.98μm,77K温度下以脉冲方式激射,阈值电流约为 20mA,中心波长约为1.89μm,其电流限制和纵模限制效果优于平面电极条形结构器件．     

高斜效率高功率850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器

报道了MOCVD生长的高性能850nm氧化限制型垂直腔面发射激光器.研制出的氧化直径为9μm的激光器25℃时的斜效率和阈值电流分别为0.82mW/mA和2.59mA,激光器在23mA时输出16mW最大光功率.氧化直径为5μm的激光器25℃时的最小阈值电流为570μA,其最大饱和光功率为5.5mW.     

高性能实用化GaInP-AlGaInP半导体量子阱可见光激光器

用低压MOVPE方法研制出了波长为650nm与670nm的GaInP－AlGaInP半导体量子阱可见光激光器，并已形成一定批量生产能力，批量生产的670nm与650nm半导体量子阱可见光激光器的阈值电流典型值为35mA，额定输出光功率不小于5mw，标称工作温度不低于50℃，预计20℃时寿命接近100000小时，主要技术指标达到目前进口同类产品水平，完全可以满足实用要求。     

InP基低阈值单向双稳态工作微环激光器的设计与制备

由于半导体微环激光器(SML)具有波长转换、可调谐和光学双稳态等特点,因此成为全光逻辑和全光存储领域的研究热点。在分析背散射耦合系数与SML工作区域(双向连续波、双向交替振荡和单向双稳态)的基础上,优化设计了环形谐振腔的结构参数和工艺流程,研制出一种低阈值、直接进入单向双稳态工作的InP基微环激光器。测试结果表明,激光器的中心激射波长为1569.65 nm,阈值电流为56 mA,当驱动电流超过阈值电流后,器件可不经过双向工作区直接进入单向双稳态,降低了双稳态工作的电流和功耗,非常适合用作光随机存储器单元。     

无极性GaN激光器

加利福尼亚大学宣布了世界上第一个无极性（nonpolar）GaN的405nm激光二极管，相比传统的极性GaN基激光二极管效率更高寿命更长，但输出功率偏低；脉冲模式下波长为405nm，恰好适合光学数据存储。但是要走向商业应用还需要进一步的研究。该激光二极管的阈值电流密度为7．5kA／cm^2，而目前Nichia公司销售的蓝宝石衬底GaN激光器的为1．5kA／cm^2。该新型激光器要商业应用就需要将该值减小大约一半，并产生稳定且足够强的激光输出。     

用于共封装光学的高功率连续波DFB激光器

为了应对共封装光学(CPO)系统对硅光外置光源提出的高功率、低噪声、低功耗等要求,设计了一种波长在1310 nm附近的AlGaInAs多量子阱(MQW)高功率连续波(CW)分布反馈(DFB)激光器芯片。通过在有源层MQW的下方插入一层InGaAsP远场减小层,实现光模场向n型包层下移,减小远场发散角的同时降低了量子阱区的光限制因子和整体的光吸收损耗,制作的激光器可以实现高斜率效率、非致冷高温高功率工作。测试结果显示,该激光器在25℃下,阈值电流为20 mA,斜率效率为0.46 W/A,输出功率为173 mW@400 mA;当注入电流为300 mA时,激光器的水平和竖直发散角分别是15.2°和19.1°,边模抑制比大于55 dB,洛伦兹线宽小于600 kHz,相对强度噪声(RIN)小于-155 dB/Hz;在85℃高温下,激光器阈值电流为32 mA,输出功率达到112 mW@400 mA。     

单片集成式反应离子刻蚀沟槽耦合腔AlGaAs/GaAs激光器

利用反应离子刻蚀(RIE)技术刻蚀激光器腔面,获得集成式沟槽耦合腔AlGaAs/GaAs激光器,在室温下实现CW稳定单模运转。单模半宽约为0.23nm,边模抑制比达19dB,模间距约2.5nm,单模运转双腔阈值电流为52mA。     

半径5μm的定向输出圆盘形微腔激光器

基于三维时域有限差分法,对半径为5μm的径向直连波导微腔激光器的模式及定向输出特性进行研究,得到了波长在1550nm附近的高品质因子(Q)横电模的Q值与光场分布特性。基于半导体平面加工工艺制备了AlGaInAs/InP圆盘形微腔激光器,微腔半径为5μm,波导宽度为1μm。该激光器在298K下实现了连续单模输出,阈值电流为4mA。在注入电流为9mA时,激光器的边模抑制比可达33.4dB。基于速率方程拟合了激光器模式强度随注入电流的变化,得到激光器的自发辐射因子约为5.5×10~(-3)。     

低阈值电流、高量子效率脊形波导激光器

研制了低阈值电流、高量子效率670nm压缩应变单量子阱GaInP/AIGalnP脊形波导激光器。测量解理成的激光器条,腔长为300μm时,阈值电流为12．8mA,双面外部量子效率之和达到94．6％。     

在半绝缘衬底上制作的1.5μm波长范围InP/GaInAsP隐埋异质结构激光器

在半绝缘InP衬底上制作了1.5μm波长范围的InP/GaInAsP隐埋异质结构(BH)激光器。在25℃和CW工作条件下,激光器的阈值电流低至38mA。这一结果与在n型InP衬底上制造的BH激光器的阈值电流几乎一样。