窄线宽1064 nm分布布拉格反射半导体激光器

1064nm分布布拉格反射(DBR)半导体激光器具有窄线宽、输出稳定的特性,在自由空间激光通信用种子光源等方面具有广阔的应用前景。设计了一种单模、窄线宽的1064nm DBR半导体激光器,利用金属有机化合物气相沉积技术生长出InGaAs应变量子阱半导体激光器材料,并制备出腔长为1200μm的脊型波导1064nm DBR半导体激光器。当注入电流为70mA时,室温下该激光器的连续输出功率可达到7mW,3dB光谱线宽为0.12nm。     

基于环形谐振腔的双波长半导体激光器的研制

由于半导体环形激光器器件尺寸不再受解理面的限制,结构简单紧凑,容易集成,近年来成为集成光源领域的研究热点之一。采用MOCVD系统外延生长InAlGaAs多量子阱激光器材料,利用BCl3,Cl2和Ar刻蚀气体的ICP干法刻蚀技术和PECVD介质钝化工艺,研制了基于环形谐振腔的双波长半导体激光器样品,实现了激光光源的单片集成。该激光器由两个半径分别为200和205μm的环形谐振腔和一条脊宽为3.4μm的直波导耦合构成,两者之间的耦合间距为1.0μm,当两个环形激光器的注入电流分别为50.12和50.22 mA时,对应的激射波长为1 543.12和1 545.64 nm。改变激光器的注入电流,可调节峰值波长与波长间隔。     

高功率单模钕光纤激光器

双包层单模光纤激光器是产生高亮度连续辐射的有效手段。它们的一个基本优点是工作物质上的热负荷相当小，这是因为光纤的侧面积与它的体积之比很大，用这种激光器可以生产功率为～10W的连续波激光辐射流[1~3]。本文报道用波长为λ＝0．81μm的半导体激光器列阵的辐射泵浦双包层单模光波导产生3W输出的钛光纤激光器。这种结构的特点是激光光波导第一层的截面形状以及用气相铝的沉积制作光波导芯。激光光波导的结构见图1（a），它由单模芯1，壁厚为290μm的直角形（此处是正方形）的第一包层2，折射率比第一层小的第2包层3以及保护层4构成。…     

双波长高阶光栅分布布拉格反射半导体激光器的研究

为了获得适用于非线性差频法产生太赫兹波的双波长半导体激光器,设计并利用普通光刻技术制备了一种双波长高阶光栅分布布拉格反射(DBR)激光器。这种DBR激光器是在条宽为100μm的光波导上,制备了一组周期为9.5μm,沟槽宽度为1.36μm,光栅长度为100μm的高阶光栅结构,实现高功率连续双波长激射,短波长光模式的边模抑制比大于35 d B,长波长光模式的边模抑制比为39 d B,光谱半峰全宽均为0.04 nm,双波长间隔大于0.58nm,适用于光混频产生太赫兹波。注入电流1.2 A时,实现了单边88 m W的高功率激射。提出了一种可实现高功率双波长激光输出的高阶光栅DBR激光器结构,为双波长半导体激光器的大规模生产提供了一种新方法。     

连续波掺钛蓝宝石激光器的全波段可调谐振荡

连续波掺钛蓝宝石激光器的全波段可调谐振荡日本昭和光子公司开发连续波掺钛蓝宝石的全波长可变区（６６３～１０９０ｕｒｎ）的宽带、低损耗反射镜，并与理化学研究所光动力学研究中心共同研究，仅用一组这种反射镜在世界首次实现掺钛蓝宝石激光器的全波段振荡。它打破了...     

用有机金属化学汽相淀积法制成半导体激光器

日本古河电工借助于有机金属化学汽相淀积(MOCVD)法最近研制成日本首批砷化镓埋入式半导体激光器。用MOCVD法制作半导体激光器，与一般使用的液相生长法相比，具有优越的膜厚控制性能，可制成均质、表面缺陷少的结晶薄膜，此外，可使用面积较以往大得多的薄膜，能大幅度降低成本。     

连续波工作高功率应变单量子阱半导体激光器

利用金属有机化合物气相淀积 ( MOCVD)技术成功生长了 In Ga As/Ga As/Al Ga As分别限制应变单量子阱材料 ,用该材料制成的单管半导体激光器在室温下连续波输出功率高达 2 .36 W,中心激射波长为 94 4nm,斜率效率高达 0 .96 W/A,阈值电流密度为 177.8A/cm2。该波长的半导体激光器是 Yb:YAG固体激光器的理想泵浦源。     

微型低噪音蓝光激光源

日本横河电气公司和松下电子工业公司联合研制了一种小型低噪声蓝光激光源。该器件将红外半导体激光器和二次谐波产生元件综合 ,是下一代光盘器件发展和鉴定用的理想光源 ,还可用于需要稳定光源的光探测仪器。横河已将其商品化。发光元件综合 852 nm分布式布拉格反射体半导体激光器和光波导二次谐波产生元件 (见图 )。半导体激光器有三个电极。改变谐振腔长度和调制分布式布拉格反射体的光学周期可精确控制发射波长 ,其波长转换的效率比传统装置高 50 %。用掺氧化镁的铌酸锂基底制作二次谐波产生元件 ,呈周期极化反转结构。这一结构在波导中…     

双波长可调外腔半导体激光器

提出了一种基于体布拉格光栅（VBG）和横向啁啾体布拉格光栅（TCVBG）组合的双光栅外腔半导体激光器,该外腔半导体激光器采用反射率15%的体光栅和反射率17%的啁啾体布拉格光栅作为反馈元件和模式选择元件,实现特定波长的选择和调谐,实验研究了外腔激光器的功率-电流特性、光谱特性和波长调谐特性。实验结果表明:双光栅外腔半导体激光器最大输出功率为1.96 W,斜率效率为0.94 W/A,外腔效率达到78%。输出光谱为双波长,一个波长为808.6 nm,另一个波长连续可调,通过改变横向啁啾体光栅的位置,该波长可从800 nm调谐至815 nm,可调范围达15 nm,在整个可调范围内两个波长的谱线宽度（FWHM）均小于0.3 nm。     

1967～2033 nm波段硅基可调谐外腔半导体激光器设计与仿真

2μm波长附近可调谐半导体激光器在分子光谱学和光通信领域中有广阔的应用前景。基于绝缘体上硅（SOI）平台,对2μm波长附近可调谐半导体激光器的外腔部分进行了设计优化。分析了不同尺寸光波导的模式损耗特性、单个微环谐振腔受总线波导耦合间距的作用以及总线波导光反馈终端对外腔半导体激光器性能的影响。并提出了一种具有高工艺兼容度的多模环形光波导光反馈结构。所设计的可调谐半导体激光器硅基外腔可通过环形波导上的镍铬合金微加热器进行0.1 nm/K的高精度调谐,对单个微加热器施加3.2 V电压时,调谐范围可达66 nm(1967～2033 nm)。     

日本三个公司研制的波长670～680nm的AlGaInP半导体激光器实现室温连续振荡

日本电气光电子研究所,索尼中央研究所和东芝综合研究所研制出波长670～680nm的AlGaInP可见光半导体激光器,并成功地实现了室温连续振荡。三个公司于1985年9月底在轻井沢召开的第12届砷化镓及其相关化合物专题讨论会上口头发表了这些成果。AlGaInP半导体激光器具有在580～680nm(黄～红)振荡的可能性,要实现在He—Ne激射波长(630nm)的振荡,这种半导体激光器是最有希望的。可是,用液相生长法不能制得好晶体。这次三个公司都用MOCVD(金属有机化学汽相淀积)法制成了,可与GaAs衬底晶格匹配。三个公司在这次会议上发表的器件,有源层不掺Al,因而,这种半导体激光器的最长振荡波长是670～680nm。日本电气的半导体激光器     

用微细加工技术制作波分复用半导体光学器件

在波分复用(WDM)光通信系统及未来的光网中,波长可变的半导体激光器及光学滤光片将成为关键器件。以分布反馈(DFB)激光器为基础的波长可变激光器,存在着可连续扫描波长范围的局限和模式跳跃的问题。另一方面,     

可调谐半导体激光器的快速波长锁定研究

快速波长锁定机制的引入能够有效地补偿单片集成DBR(分布式布拉格反射)型可调谐半导体激光器动态波长切换过程中的热致波长抖动,提升其动态性能。文章对单片集成DBR型可调谐半导体激光器的各种波长锁定方法的特点、性能进行了比较,概括介绍了该领域的最新研究进展,并对相关发展趋势进行了分析和展望。     

材料结构对AlGaN基分布布拉格反射镜特性的影响

采用低压MOCVD技术生长了AlGaN／GaN、AlGaN／AlN等多种交替生长结构的半导体多层膜分布布拉格反射镜（DBR）。利用X射线衍射、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等测量手段对材料的物理特性进行了分析表征。结果表明，材料结构对DBR的性能影响很大。通过材料的优化生长，获得了反射率高达93.5％、中心波长和发射率都接近理论值的AlGaN／AlNDBR材料。     

基于布拉格反射镜的单模太赫兹量子级联激光器

常规的分布式布拉格反射（DBR）半导体激光器中，增益区域所对应的自由谱间距应大于DBR高反射率带宽的1/2，以获得稳定的单模激射。该条件限制了DBR激光器的阈值和功率特性。文章首次提出并实现了基于DBR选模的太赫兹量子级联激光器（THz-QCL），并突破了上述限制。作者所实现的THz-QCL采用脊波导结构，利用解理腔面和DBR反射镜构成谐振腔，利用有源区增益谱较窄的特点，通过调整DBR反射率谱使增益谱与DBR高反射带在频域中部分重叠，从而获得了单模激射的THz-QCL。该方案使得DBR高反射带显著宽于自由谱间距，即显著提高了激光器中增益区域的长度，从而降低阈值并提高功率特性。实验上，作者研制出增益区域长达3.6 mm的DBR激光器，单模激射的频率为2.7 THz，边模抑制比达到25 dB，该激光器的阈值和温度特性与相同材料制备的法布里-泊罗腔多模激光器相当。文章中的工作为实现高性能单模太赫兹量子级联激光器提供了新的研究思路。     

InGaAs-GaAs脊波导DBR激光器双模运行特性研究

对一种新型InGaAs-GaAs脊波导分布式Bragg反射(DBR)半导体激光器双模运行特性进行了研究.该激光器由1个普通增益区和2个DBR区组成,两DBR区采用均匀蚀刻的Bragg光栅,中间加入50～100 μm的分隔区,以减小两DBR区间的热作用影响.实验发现,在增益区偏置电流强度满足双模(双波长)运行条件的情况下,在分隔区施加一电流Ispace,会对双模调谐特性产生非常大的影响.结果表明:施加适当的Ispace可使双波长的可调谐间隔显著增加,并同时提高2个激射模的边模抑制比;在一定的范围内,较大的Ispace对应较好的双模运行参数.测量了3种几何尺寸样品在多种偏置电流下的双模运行特性,对分隔区长度、Ispace以及两者组合对双模调谐特性的影响作了深入研究.研究结果对改善双波长DBR半导体激光器双模运行特性给出了有用的信息.     

波长可调谐激光器开发现状及应用市场前景

波长可调谐激光器技术特点 波长可调谐激光器可任意控制信道波长,方便准确地控制频道间隔。可调谐激光器主要由具有有源增益区和谐振腔的激光器、改变和选择波长的可调装置、稳定输出波长装置三个基本部分组成。可调谐激光器有电流调谐、温度调谐、包括微电子机械系统机械（MEMS）的机械调谐三种基本技术,一般采用其中的一种或两种技术。表1为几种可调谐激光器技术与特点比较。     

注入锁定半导体激光器全光波长转换技术

波长转换器是光通信网络中的一个重要器件。而除半导体光放大器（SOA）外，半导体激光器也是进行波长变换的一种很好选择。基于半导体激光器的注入锁定波长变换技术具有转换带宽较大、啁啾小、消光比特性好、结构简单、成本低廉等诸多优点。将探测光与信号光同步注入法布里-珀罗（F-P）半导体激光器，可以通过信号光功率的变化控制激光器锁模与失锁，导致腔内纵模变化，探测光随之被共振放大或减弱，从而将信息由信号光转换到探测光频率上。从静态实验入手，对半导体激光器的注入锁定现象及光信号控制法布里-珀罗纵模移动等问题分别进行了研究。分析了动态转换激光器工作点的选取问题，在动态实验中实现了较宽范围的正相与反相波长转换，转换速率达到了10Gb／s。     

可调谐三段式DBR激光器波长锁定系统

提出了一种可精确锁定可调谐三段式DBR激光器输出波长的锁定系统。使用PC采集波长漂移信号并自动调节DBR激光器相区注入电流,使其输出波长在24～26℃的温度区间,稳定于四个C波段ITU 100GHz标准信道波长。波长误差在0.01～0.03nm范围内,边模抑制比大于40dB。该方案对可调谐三段式DBR激光器的实用化具有重要意义。     

AlGaAs／AlAs体系DBR的MOCVD生长及表征

设计并利用MOCVD在（311）GaAs衬底上生长了12．5个周期的Al0．6Ga0．4As／AlAs黄绿光分布式Bragg反射（DBR）体系，测量了白光反光谱及其外延片峰值波长分布，反射率90％以上，波长不均匀性在1．0％以下；利用了X射线双晶衍射对其进行结构表征，580nm波长DBR结构周期为84．5nm。