长波长垂直腔面发射激光器

给出了长波长垂直腔面发射激光器的器件结构的发展现状，同时对GaInNAs／GaAs垂直腔面发射激光器进行了详细的介绍。最后，给出了所设计的新型1.3μm GaInNAs/GaAs长波长垂直外腔面发射半导体激光器的结构设计，有源区量子阱由980nm半导体激光二极管进行泵浦。这种器件设计实现了激光二极管泵浦与长波长垂直腔面发射激光器的有机结合，同时具有两者的优点。此外，本文还对器件的阈值特性和光输出功率进行了理论计算。     

二维光子晶体对面发射激光器横模控制研究

垂直腔面发射激光器的单模输出特性在光网络数据传输光互连、光存储和激光打印中有重要的应用.传统的氧化限制型垂直腔面发射半导体激光器由于串联电阻大、发热严重而很难工作在单模状态.二维光子晶体结构可以有效地控制垂直腔面发射激光器的横向模式,使器件工作在单模状态下.从理论上系统研究了光子晶体垂直腔面发射半导体激光器的单模条件,成功设计了一组单模光子晶体垂直腔面发射半导体激光器,并通过常规工艺制作出功率0.6 mW、边模抑制比大于30 dB、阈值电流4 mA、远场发散角8.4°、不受电流注入影响的单模光子晶体垂直腔面发射半导体激光器.实验证明:光子晶体可有效地进行横模控制.     

电注入连续波蓝光GaN基垂直腔面发射激光器

1 引言 半导体激光器主要有边发射和垂直腔面发射(VCSEL)2种形式.边发射的半导体激光器发出的光是多模激光,法布里一铂罗腔长度达数十微米,发出的光束发散角大,为不对称的椭圆光束;垂直腔面发射激光器(VCSEL)的谐振腔长度只有几个波长,可以发出单模激光,发散角小,光束圆形对称,其光束质量远高于边发射激光器.     

光泵垂直扩展腔面发射半导体激光器的研究进展

近年来，光泵垂直扩展腔面发射半导体激光器由于其光束质量好、可实现大功率输出，受到了广泛的关注。在介绍其基本工作原理的基础上，综述了不同波段光泵垂直扩展腔面发射半导体激光器的研究现状与进展，并分析、讨论了实现高功率光泵垂直扩展腔面发射半导体激光器面临的主要问题及解决方案。     

飞速发展的半导体激光器

评述半导体激光器的发展动态, 包括应变量子阱激光器、垂直腔面发射激光器、可见光激光器、增益耦台型分布反馈激光器及高功率激光器列阵等。     

平面微腔半导体激光器的横模控制

腔的维度只有一个波长量级的微腔半导体激光器的研究是近年来激光物理学、量子光学以及光电子学领域非常活跃的研究课题。理论预言，由于腔量子电动力学性质的影响，其自发发射效率增强，因而有可能实现无阈值工作，其高频调制带宽可能高过100GHz．到目前为止，对于微腔半导体激光器研究最多的是由两组多层介质膜组成的一个波长间隔的法布里-珀罗腔结构的垂直腔面发射半导体激光器。近年来对这种激光器的研究取得了很大的进展．然而仍存在的一个很大的问题是在注入电流比较大时，激光器会输出高阶横模。本文从实验与理论两方面研究了其高阶…     

微小孔阵列垂直腔面发射激光器的研究

在980nm波长的大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)的基础上制备了高输出功率的微小孔阵列半导体激光器,其最大输出光功率达到了1mW。介绍了针对微小孔阵垂直腔面发射激光器的特殊制备工艺,并对其特性进行了分析。     

室温连续的新结构垂直腔面发射半导体激光器

本文报道了室温连续激射的ＧａＡｓ／ＧａＡＩＡＳ新结构垂直腔面发射半导体激光器的最新研究结果．该器件结构是采用钨丝掩膜四次质子轰击方法制备的，这种方法是目前报道的垂直腔面发射激光器制作工艺中最简单的．对于直径１５μｍ的钨丝，器件的最低阈值电流为１７ｍＡ，最大光输出功率达４ｍＷ，微分量子效率高达６５％．     

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。     

液晶可调谐VCSEL中高对比光栅结构的设计

基于严格耦合波理论设计了一种以液晶为低折射率材料的Si-SiO2复合高对比光栅,该光栅适合用于实现液晶可调谐功能的垂直腔面发射半导体激光器件。当940nm的TM偏振光入射时,通过优化参数可得到宽带(Δλ=256nm)高反射率(R>99%)且具有偏振稳定性的光栅结构,满足垂直腔面发射半导体激光器顶部腔面反射镜要求。液晶折射率的改变不会影响光栅的性能,未来有望将高对比光栅或混合光栅与液晶可调谐垂直腔面发射半导体激光器相结合,实现可调谐半导体激光器。     

GaSb-based monolithic EP-VCSEL emitting above 2.5 μm

The 2 to 3 mm mid-infrared wavelength range is a wellknown transparence window of the atmosphere which contains absorbing lines of numerous polluting gases such as CO, CH/sub 4/, NH/sub 3/ and HF. Currently, one of the more precise gas sensing techniques is tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) which measures the absorption of a singlemode laser beam to detect the presence or not of absorbing gases. The realisation of a highly precise trace-gas TDLAS sensing system thus implies the development of specific laser sources exhibiting adapted properties. Electrically-pumped vertical cavity surface emitting lasers (EP-VCSELs) appear particularly well suited to be such laser sources owing to several advantages they offer such as small beam divergence, singlemode operation, fast and far wavelength tunability without mode hops, low threshold, high rate of modulation and less susceptibility to optical feedback [1, 2]. To date, Sb-based heterostructures allow coverage of a major part of the 2 to 4 mm mid-infrared wavelength [3] range. Moreover, recent progress on RT electrically-pumped GaSb-based VCSELs emitting up to 2.3 mm were obtained [4, 5]. However, this wavelength of emission remains the longest ever reported fromany semiconductor EP-VCSELs. In this Letter, the first result of an all-epitaxial monolithic EP-VCSEL emitting at 2.52 mm in quasi-CWregime at room temperature is described.     

缀饰激子在半导体微腔中的辐射

本文建立了半导体微腔的缀饰激子模型,在ＶＣＳＥＬ器件量子阱中的激子首先通过内电磁场与腔耦合,形成缀饰态。而后作为多粒子过程,缀饰激子与腔内真空场耦合产生辐射。通过ＱＥＤ方法,我们得到偶极子辐射密度方程和系统能量衰 变方程。从方程解的讨论中,我们得到超辐射和偶极子微腔方向 效应的结果,同时预言民当内场耦合足够强时,缀 激子可以直接辐射到一个很的激光模中。     

Wavelength shift in vertical cavity laser arrays on a patternedsubstrate

The authors demonstrate a spatially chirped emission wavelength in vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) arrays grown by molecular beam epitaxy. The wavelength shift is due to a lateral thickness variation in the Al_0.2Ga_0.8As cavity, which is induced by a substrate temperature profile during growth. A 20 nm shift in lasing wavelength is obtained in a VCSEL array     

外腔长度变化对光纤光栅外腔LD激射波长的影响

密集波分复用(DWDM)光纤通信系统对光源的波长稳定性有很高的要求。主要就可供DWDM系统选用的光源之一光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)的波长稳定性进行讨论。通过计及半导体激光器(LD)、外腔及光纤光栅(FG)三者的共同作用,根据光纤光栅外腔半导体激光器的相位条件确定FGESL的激光纵模分布后,理论上研究了FGESL的激射波长随FG外腔长度的变化。结果表明,外腔较短时,外腔长度的微小变化可以导致FGESL的激射波长产生显著的变化;外腔较长(大于10 cm)时,外腔长度的变化对FGESL的激射波长基本没有影响。     

半导体激光器的原子法拉第反常色散光学滤波器光反馈稳频

为提高半导体激光器的频率稳定性，利用原子法拉第反常色散光学滤波器（FADOF）超窄带的选频透射特性，将其置于半导体激光器的外腔中作选频元件，采用光反馈的方法，使得透射率低的激光频率分量被抑制，透射率高的激光频率分量被加强，有效地实现了光反馈激光稳频。利用Cs原子法拉第反常色散光学滤波器工作于D2线852nm的4峰窄带透射状态。通过调节半导体激光器的温度和电流，调谐半导体激光器的输出波长，将激光器锁定在任何一个透射峰上，用26％的光反馈量，使稳频后的激光频率长期稳定性保持在75MHz／2h以内，而且采用这种稳频方法的输出激光中心波长一直稳定在频率基准上，没有单方向漂移。同时，还实现了Cs原子法拉第反常色散光学滤波器稳频半导体激光器结构的一体化，使其具有实用性。     

光泵浦外腔半导体激光器的研究进展

从谐振腔和半导体增益介质的角度介绍了光泵浦外腔面发射半导体激光器的基本结构,评述了国内外在该领域的最新研究进展,探讨了该类型激光器在大功率、小型化技术方面的发展前景。     

Wide-range tunable semiconductor lasers using asymmetric dualquantum wells

Using asymmetric dual quantum wells for the laser material, the semiconductor lasers are broadly tunable. In a grating coupled ring cavity, the semiconductor laser is continuously tunable from 766 to 856 nm using a 400-μm semiconductor laser amplifier in the cavity. This letter also demonstrates that the grating coupled ring cavity could well eliminate the amplified stimulated emission noise and about 40-dB amplified spontaneous emission (ASE) suppression ratio is obtained over the entire tuning range     

大功率体光栅外腔半导体激光器的输出特性

宽条形大功率半导体激光器(LD)存在光谱温漂系数大、光谱宽度宽的缺点,为了改善宽条形大功率半导体激光器的光谱特性,采用一种体光栅(VBG)离轴外腔方法实现了宽条形大功率半导体激光器光谱特性的明显改善和高效率工作.宽条形半导体激光器的外腔结构主要包括激光器输出光束的快、慢轴准直光学透镜和离轴放置的体光栅.宽条形半导体激光器的激射条宽为100μm,当激光器工作电流为4.0 A时,外腔激光器的输出功率高达3.4 W,斜率效率为1.0 W/A,光谱宽度由自由出射条件下的2~3 nm减少为0.2 nm,峰值波长的温漂系数小于0.015 nm/℃.     

Gain stabilization of a semiconductor optical amplifier bydistributed feedback

The amplifying properties of a distributed feedback (DFB-) laser are investigated at the long wavelength side with respect to its emission wavelength for the first time. A stabilized signal gain is observed up to the 3 dB-saturation output power compared to a semiconductor traveling wave amplifier. In view of an analysis of this gain stabilization, the input power necessary to turn off laser emission at the Bragg wavelength is determined as a function of the DFB-laser output power under free running conditions     

半导体激光器输出波长随工作电流变化的实验研究

以2W连续红外(980nm)半导体激光器(InGaAs)和120mW连续红外(980nm,带制冷器与尾纤)半导体激光器(InGaAsP)为例,测量激光器输出光束的波长随工作电流变化的规律。实验结果表明:工作电流增加,光束波长向长波红移,斜率分别近似为0.374nm/100mA、0.220nm/10mA;工作电流大时的红移现象比电流小时明显。