高性能低阈值高温无致冷1．3μm AlGaInAs量子阱激光器

讨论了影响激光器高温特性的主要因素,提出了在1．3μm高温无致冷AlGaInAs应变量子阱激光器中采用倒台脊波导（RM－RWG）结构可以改善激光器高温无致冷的工作特性,研制出了RM－RWG结构的1．3μm高温无致冷AlGaInAs应变量子阱激光器,其阈值是流为6mA,特征温度达到95K（25℃－85℃）,这些结果为目前文献报道的最好水平。     

980nm大功率垂直腔底发射激光器

报道980nm大功率底发射垂直腔面发射激光器的结构、研制及器件的阈值电流、输出功率和光谱特性．在室温(24℃)下，5A连续电流工作时，出光孔径400μm的器件激射波长为984．1nm，输出功率达到1．42W，是目前所能见到报道中最高的．研究了出光孔径600μm的器件在连续工作时，激射波长、光谱半高宽随注入电流的变化以及在重复频率100Hz，脉冲宽度50—1000μs条件下的输出功率、效率与注入电流的关系．     

长波长激光器的新进展

据日刊《电子技术》报导,日本三菱电机公司研制出一种独特的称之为掩埋新月型(Buried Crescent)构造的激光器,这种激光器在室温下的最大输出功率为85毫瓦,在110℃高温下输出功率仍达10毫瓦。该器件的最大特点是采用p型InP基板取代了传统的n型InP基板。这样,大大减少了泄漏电流,从而排除了激光器在高温下不能工作的障碍。     

808nm GaAs/AlGaAs大功率半导体激光器波长的影响因素及控制

通过对影响GaAs／AlGaAs激光器波长的各种因素的分析讨论与实验研究，制备了性能优良的808umGaAs／AlGaAs大功率激光器材料．应用此材料制作的激光器的结果表明，器件室温连续输出功率1W时，激射波长仍可保持在808nm附近，器件的室温连续输出功率已达2.3W．     

高性能低阈值高温无致冷

讨论了影响激光器高温特性的主要因素,提出了在1.3μm高温无致冷AlGaInAs应变量子阱激光器中采用倒台脊波导(RM-RWG)结构可以改善激光器高温无致冷的工作特性,研制出了RM-RWG结构的1.3μm高温无致冷AlGaInAs应变量子阱激光器,其阈值电流为6mA,特征温度达到95K(25℃～85℃),这些结果为目前文献报道的最好水平.     

发射可见光的GaInP/AlGa InP内条形激光二极管

<正> 据日本东芝研究发展中心报导,他们研制了一种发射可见光的GaInP/AlGaInP发射可见光的内条形激光器,这种激光器的高温连续工作达到90℃,室温下的连续阈值达到65mA。低于55℃的特征温度为120K,高于55℃     

980 nm高功率列阵半导体激光器

分析了影响列阵半导体激光器输出功率的因素．利用分子束外延生长方法生长出ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱激光器材料．利用该材料制作出的应变量子阱列阵半导体激光器准连续（１００ Ｈｚ,１００ μｓ）输出功率达到 ８０Ｗ（室温）,峰值波长为 ９７８～９８１ｎｍ．     

具有高特征温度的808 nm大功率半导体激光器

研制出利用液相外延方法生长808 nm InGaAsP/GaAs分别限制单量子阱激光器,其室温连续输出功率达到4 W,室温工作的特征温度达到218 K.     

大功率808 nm分布反馈激光器阵列研制

为了提高808 nm大功率半导体激光器阵列的波长稳定性,提出了带有二阶布拉格光栅的大功率宽条型808 nm分布反馈激光器阵列。相比于传统的一阶布拉格光栅,其可以显著抑制简并纵模的产生,提高器件的波长锁定范围。借助于金属有机化学气相沉积、全息光刻、干法刻蚀以及湿法腐蚀等工艺,完成了器件的制备,并且在准连续条件（200 A、200μs、20 Hz）下,对所制备的激光器阵列进行了不同温度下的性能测试。测试结果表明：器件峰值输出功率可达到190 W,光电转换效率超过55%,光谱半高宽为0.6 nm,温漂系数为0.06 nm/K,波长锁定范围达到125℃（-35～90℃）。另外,对其进行了老化考评,结果显示,老化2 000 h后峰值功率衰减小于4%。     

室温低阈值分布反馈量子级联激光器

报道了室温脉冲工作和低温下连续工作的分布反馈量子级联激光器(DFB-QCL),提出了一种新型波导和光栅制备技术,同时获得了合适的光耦合系数和低的波导损耗.利用这种方法研制出波长为7.7μm的分布反馈量子级联激光器.激光器可以在大的温度范围内(155～320K)实现单模激射,边模抑制比约30dB.DFB-QCL在室温脉冲工作时阈值电流密度为970A/cm2,峰值输出功率达到75mW.该激光器还可以在连续模式下工作,最高工作温度为130K.     

室温低阈值分布反馈量子级联激光器

报道了室温脉冲工作和低温下连续工作的分布反馈量子级联激光器(DFB-QCL),提出了一种新型波导和光栅制备技术,同时获得了合适的光耦合系数和低的波导损耗.利用这种方法研制出波长为7.7μm的分布反馈量子级联激光器.激光器可以在大的温度范围内(155～320K)实现单模激射,边模抑制比约30dB.DFB-QCL在室温脉冲工作时阈值电流密度为970A/cm2,峰值输出功率达到75mW.该激光器还可以在连续模式下工作,最高工作温度为130K.     

用LPE研制的室温连续工作的1．48μm单量子阱激光器

利用液相外延（ＬＰＥ）技术研制出室温连续工作的ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ分别限制单量子阶（ＳＣＨ－ＳＱＷ）双沟平面掩埋（ＤＣ－ＰＢＨ）激光器。室温下，腔面未镀膜的激光器最低阈值电流为２３ｍＡ（激光器腔长为２００μｍ，ＣＷ，１３℃）。激射波长为１．４８μｍ，最高输出功率达１８．８ｍＷ（Ｌ＝２００μｍ．ＣＷ，１８℃）。脉冲输出峰值功率大于５０ｍＷ（脉冲宽度１μｓ、频率１ｋＨｚ），未见功率饱和。量子阱的阱宽为２０ｎｍ［１］．     

镀膜对2.0μm锑化物激光器性能的提升

基于InGaSb/AlGaAsSb材料体系,制备出了一款高性能的镀膜激光器。为了性能对比,同时制备了未镀膜激光器。未镀膜的器件在注入电流为3.0A时,室温连续模式下的输出功率达到300mW,最大插头效率为8.3%。镀膜器件在注入电流为2.6A时,室温连续模式下的输出功率达到380mW,最大插头效率为15.6%;另外,在0.3~2.4A的注入电流范围内,镀膜器件的插头效率均大于10.0%,激射波长均在2.0μm附近。     

（英）利用分子束外延在GaAs基上生长高特征温度的InAs量子点激光器

通过MBE外延系统生长了1.3 μm的GaAs基InAs量子点激光器.为了获得更好的器件性能,InAs量子点的最优生长温度被标定为520 ℃,并且在有源区中引入Be掺杂.制备了脊宽100 μm,腔长2 mm的激光器单管器件,在未镀膜的情况下,达到了峰值功率1.008 W的室温连续工作,阈值电流密度为110 A/cm^-2,在80℃下仍然可以实现连续工作,在50 ℃以下范围内,特征温度达到405 K.     

增益-腔模失配型高温工作垂直腔面发射半导体激光器

理论分析了温度对垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)工作性能的影响,利用VCSEL的增益-腔模失配理论设计了适用于高温环境下工作的VCSEL外延结构并对该结构进行了外延生长及工艺制备。理论分析表明,采用势垒高度大于0.25eV的量子阱有源区结构可以缓解高温工作时器件的载流子泄漏问题。设计了室温下增益-腔模偏离为11nm的器件结构。理论分析表明,在320K时与器件腔模对应的增益谱波长具有最大的光增益,此时器件具有最小的阈值电流。对分布式布拉格反射镜(DBR)的反射率进行了优化以进一步减小器件阈值电流。采用了一种自平坦化的台面工艺结构制作了7、9、13μm三种不同氧化口径的器件,器件在室温下的阈值电流分别为1.95、2.53、2.9mA,最大出光功率分别为0.31、1.11、1.04mW,并且输出功率的高温稳定性较好。随工作温度的升高,器件阈值电流先减小后变大,在320～330K时器件阈值达到最小值,与理论分析一致。     

GaAs/AlGaAs多量子阱激光器

用国产的分子束外延设备生长出多量子阱激光器结构,在室温下,其宽接触阈电流密度为3000A/cm~2,质子轰击条形器件单管最佳阈值电流为128mA,单面连续输出功率可大于22mw,在一定注入范围内可单纵模工作,最高单面微分量子效率达34％,激射波长在8590～8640埃之间,远场光强分布呈单峰,在室温附近的特征温度T_o为202K.对外延材料和器件的初步研究表明,AlGaAs材料特别是掺杂的AlGaAs材料质量不理想是导致激光器阈电流密度不够低的可能原因.     

具有楔形多模干涉波导结构的大功率半导体激光器的研究

设计并制作了一种具有两段楔形（Taper）多模干涉波导（Multimode Interferometer Waveguide,MMI）级联的大功率半导体激光器。利用3D束传播算法（Beam Propagation Method,BPM）,模拟计算了光场在楔形多模干涉波导的传播和损耗,设计出器件的最佳尺寸。激光器材料采用小应变InGaAs/InGaAsP多量子阱有源区加InGaAsP（1.2Q）限制层的三明治结构,器件的制作则采用传统的F-P激光器的制作工艺。在25℃,加连续电流条件下,激光器的饱和输出功率达到32mW,饱和电流达到600mA,并实现稳定的单横模输出。相比于单脊窄条的F-P激光器（饱和输出功率9.8mW）、相同长度的矩形MMI级联的激光器（饱和输出功率21.8mW）,由于具有更大的有源区,楔形MMI级联的激光器具有较大的饱和输出功率、较小的电阻等特点。     

连续波工作的波长7.6微米分布反馈量子级联激光器

本文制作完成了波长7.6 m附近的分布反馈量子级联激光器。使用全息曝光的方法完成了一级光栅的制备。对于脊宽14.5 m、腔长3 mm器件,通过在后腔面镀高反膜使器件能够实现从85 K到280 K连续波工作,并获得稳定的动态单模发射,边模抑制比约30dB,调谐范围达300 nm。85 K时的连续输出功率超过300 mW,270 K时输出功率仍有10 mW。     

半导体激光器的退化和晶格缺陷

一.前言GaAs 半导体激光器,自成功地获得 GaAs—Ga_(1-x)Al_xAs 双异质结构(Double—Heterostructure,简称 DH)的外延生长以来,在短时间内得到了迅速发展。目前,GaAs—GaAlAs 双异质激光器,在数 mw～20mw 的输出功率下,室温连续工作寿命已达数千小时至1万小时以上,即使在80mw 的大输出功率下,也能达到3千小时的工作寿命。而且,根据高温加速寿命试验结果进行外推,其寿命己有10万小时的     

高功率窄脉冲垂直腔面发射激光器n-DBR反射率的优化

从理论上研究了n型分布布拉格反射镜(n-DBR)的反射率对器件阈值电流、输出功率以及转换效率的影响,得出了最佳反射率。在此基础上研制了垂直腔面反射激光器(VCSEL)单管和阵列器件,采用波形分析法对VCSEL器件的功率进行了测试。在脉冲宽度60ns,重复频率100Hz条件下,500μm口径单管器件在注入电流为110A时,峰值输出功率达102W,功率密度为52kW/cm2,4×4、5×5阵列器件在100A时,功率分别达到98W和103W。对比了单管器件在连续、准连续和脉冲工作条件下的输出特性和光谱特性,连续和准连续条件下激射波长的红移速率分别为0.92nm/A和0.3nm/A,6A时的内部温升分别为85℃和18℃,而脉冲条件下激射波长的红移速率仅为0.0167nm/A,6A时的温升为1.5℃,远小于连续和准连续的情况,这也是器件在脉冲条件下能得到很高输出功率的主要原因。