1.3μm GaAsSb/GaAs单量子阱垂直腔面发射激光器的仿真研究

设计了用于提高1.3μm GaAsSb/GaAs单量子阱激光器光反馈的分布布拉格反射镜。基于PICS3D软件建立了单量子阱垂直腔面发射激光器仿真模型,并对有源区量子阱的材料组分和阱宽进行了优化分析。结果表明,量子阱组分为GaAs0.64Sb0.36/GaAs、阱宽为7nm时,器件的阈值电流为0.8m A,斜率效率为0.017W/A。当输入电流为8m A时,输出功率达到0.12m W。     

850nm高亮度半导体激光器腔面膜技术研究

利用真空镀膜设备,采用电子束离子辅助蒸发技术,在条宽100μm腔长1mm的半导体激光器发光芯片的端面沉积光学介质膜。经测试采用这种技术制作出的高亮度半导体激光器发光芯片的输出功率达3.6W,与未镀膜的器件相比功率提高了2.5-3.1倍,外微分量子效率提高到89.76%,功率效率达到40.2%。激射波长为850.7nm。     

808nm大功率量子阱激光器腔面镀膜实验研究

用实验方法研究了高反射和减反射薄膜对808nm大功率量子阱激光器光电性能参数的影响,发现腔面镀膜能够显著提高激光输出功率、斜率效率和电光转换效率,可以对激射波长进行微调,是改善器件性能的一种重要手段.     

高功率掺铥固体激光器的研究

报道一种室温下连续运转、结构紧凑、高效率、高功率L型折叠腔掺铥固体激光器.采用793 nm波长半导体二极管激光器对掺杂摩尔分数3%的Tm∶YAP晶体进行双端泵浦,当泵浦功率120 W时,获得42 W中心波长1 988 nm的连续输出激光.声光调Q运转时,在重复频率10 k Hz,泵浦功率120W时,平均输出功率达到39.4 W,脉宽247.5 ns,单脉冲能量3.94 m J,峰值功率16 k W,斜率效率为35%.     

分子束外延生长高速直接调制1.3μmInAs/GaAs量子点激光器

介绍了分子束外延生长高速直接调制1.3μm InAs/CaAs量子点激光器.通过对量子点的生长温度和堆叠层数的优化研究,外延并制作了有源区包含5层InA/GaAs量子点的1.3μm脊型波导边发射激光器.输出特性测试结果表明,条宽4μm、腔长600 μm的量子点激光器室温阈值电流仅为5mA,激射中心波长位于1 293 nm,并且可以在10～100℃范围内实现连续激射.大信号调制眼图测试表明,激光器在25℃下可以实现12 Gb/s眼图的清晰张开.     

一种新颖的自反馈光注入单频窄线宽光纤激光器

报道一种基于自反馈光注入的单频窄线宽光纤激光器。激光器采用线形腔结构,用高掺杂Er3+光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈与腔内振荡激光干涉,形成折射率光栅与增益光栅共同作用选择纵模,获得稳定的1 549.85 nm单频窄线宽激光输出。在975 nm单模激光二极管(LD)抽运下,激光器的抽运阈值光功率为13 mW。当抽运光功率为112 mW时,最大输出信号光功率为30.6 mW,对应的光-光转换效率为27.3%,斜率效率为30.2%,信噪比大于50 dB。采用延时自外差方法测量线宽,当使用30 km单模光纤延迟线时,测量得到激光器的3 dB线宽为4.0 kHz。     

窄线宽掺铒光子晶体光纤激光器(英文)

为获得高质量输出光纤激光器,利用单模掺铒光子晶体光纤替代传统普通光纤作为谐振腔的增益介质,两个匹配的窄带光纤布拉格光栅作为波长选择元件,形成一个简单的线性腔结构,实现一台新型全光纤窄线宽掺铒光子晶体光纤激光器.该激光器线宽仅有55 pm,激发波长具有大于50 dB的边模抑制比.在激光二极管泵浦下,该激光器在波长1 550.22 nm处获得8 mW的最大输出功率和3.2%的斜率效率.通过在10 min,内每隔1 min对激光器的输出波长重复扫描,表明室温下激光器的输出波长稳定.在12 min内,其输出平均功率的最大扰动少于0.07 dB.     

太赫兹频率上转换成像器件研究

太赫兹成像器件是太赫兹技术应用的关键之一.研制一种由分子束外延技术堆叠生长太赫兹量子阱探测器和近红外发光二极管制成的THz频率上转换成像器件,其45°入射角耦合器件峰值探测频率为5. 2 THz,峰值响应率为0. 22 A/W,噪声等效功率为5. 2×1012W/Hz0. 5,可实现对太赫兹量子级联激光器光斑的清晰成像;研制的金属光栅耦合器件可实现正入射成像,有效减小成像图形畸变,并且有利于制备大面积器件.阐述器件的工作原理、制备方法、基本性能和成像性能,并对器件电流-电压特性、成像质量、成像畸变原因等问题进行讨论.该器件利用无像素成像技术,无需低温读数电路,无需阵列倒装封装,为THz成像技术提供一种简便、高性能的途径.     

SOI基垂直入射Ge PIN光电探测器的研制

研制了在SOI衬底上工作于近红外波段的垂直入射GePIN光电探测器。采用低温Ge缓冲层技术,在超高真空化学气相淀积系统(UHV/CVD)上生长探测器材料。测试表明,器件的暗电流主要来源于表面漏电流,暗电流密度随着尺寸的增加而减小,在2V偏压时暗电流密度可达17.2mA/cm2;器件在波长1.31μm处的响应度高达0.22A/W,对应量子效率为20.8%。无偏压时,器件的响应光谱在1.2～1.6μm波长范围内观察到4个共振增强峰,分别位于1.25、1.35、1.45和1.55μm左右,峰值半高宽约为50nm,共振增强效应是由SOI衬底的高反射率引起的。采用传输矩阵法模拟的响应光谱与实验测量结果吻合良好。     

新型单发射腔高功率半导体激光器封装结构特性研究

多引线结构是现有大多数C-Mount封装半导体激光器的基本结构,其固定的正负极仅可实现特定的功能,无法满足不同领域使用半导体激光器的要求。因此,介绍了一种波长为808nm,输出功率为8W的C-Mount封装结构的高功率半导体激光器,此种封装结构可改变电极方向,拥有散热性能优良,持续输出功率稳定的特性,并且结构简单,性能稳定可靠。通过大量实验研究表明,在25℃的稳定连续电流条件下长时间的寿命测试,未出现功率衰减以及灾变性光学腔面损伤(COMD)的现象,并且具有较低的阈值电流Ith以及线性增加的斜率效率。     

High performance highly strained InGaAs quantum-well ridge waveguide lasers

1 Introduction Long-wavelength InGaAsP/InP laser diodes are key devices in optical fiber commu-nication systems. The threshold current increases significantly from room temperature to 80℃ due to the small conduction band offset in this material system. This small char-acteristic temperature leads to additional cost of the cooling system for the laser diodes. One of the most promising approaches on laser emission from InGaAsN/GaAs quantum wells (QWs) on GaAs substrates in long-wavelengt…     

850nm大功率垂直腔面发射激光器

针对传统顶发射垂直腔面发射激光器(VCSEL)的散热、电极生长以及Au丝引线等难题,研究了一种非闭合型的大功率VCSEL结构,不仅解决了上述问题,还简化了工艺步骤,避免了一些工艺对已形成器件结构造成的损伤,提高了激光器的可靠性以及电流注入效率。利用该结构制作的激光器室温下连续输出最大功率达到46 mW,激射波长为849.5 nm,激射光谱半高宽(FWHM)为0.6 nm;在150 mA的注入电流下,发散角为10°。在室温5、0μs脉冲条件下,测得的最高输出光功率为69 mW。     

大功率1064nm LD列阵组侧泵浦YAG固体激光器

本文论述了大功率列阵半导体激光器组侧泵浦YAG固体激光器的工作原理，并在此基础上进行了设计，制作，对激光器进行调试和性能参数测量。研制固体激光器技术指标为：3列3行9个20瓦808nm半导体线列阵激光器侧泵浦直径3mm的YAG棒。实现多模连续输出，工作波长1064nm，最大输出功率52．3瓦，光－光转换效率达29％。     

980nm InGaAs应变量子阱激光器和掺铒光纤放大器用泵浦源

利用分子束外延技术研制出了高质量ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱材料及量子阱激光器，在室温和１０Ｋ温度下，应变量子阱材料的光荧光峰值半宽分别为３２ｍｅＶ和２．４ｍｅＶ，宽接触激光器的阈值电流密度低达１４０Ａ／ｃｍ￣２。脊形波导窄条形量子阱激光器的阈值电流和微分量子效率分别为１５ｍＡ和０．８Ｗ／Ａ，线性输出功率大于１２０ｍｗ，基横模输出功率可达１００ｍＷ。ＩｎＧａＡｓ应变量子阱激光器和单模光纤进行了耦合，其组合件出纤光功率典型值为４０ｍＷ，最大值可达６０ｍＷ。显示出了高的基横模输出功率和高的耦合效率。其组合件在４０ｍＷ下，中心发射波长在９７７ｎｍ，成功地研制出适于掺铒光纤放大器用的应变量子阱激光器泵浦源。     

基于多波长合束技术的光纤耦合模块设计

高功率激光器是一个发展趋势,而单独芯片半导体激光器很难实现大功率输出。基于合束技术中的波长合束原理,应用ZEMAX软件设计出大功率光纤耦合模块。多波长合束技术能够有效提高激光功率,同时不影响光束质量。应用24支输出功率12W,波长分别为915nm、940nm、976nm的半导体激光器,耦合进芯径100μm/0.22的光纤中。输出功率达到284.5W,耦合效率达到98.7%,亮度达到115.3MW/cm~2-str。通过Solid Works软件和ANSYS软件优化分析耦合模块热沉结构,得到有效散热的新热沉模型,优化后模块最高结温下降1℃左右。     

885nmLD泵浦Nd：CNGG腔内倍频665nm激光器研究

论述了885nmLD端面泵浦Nd：CNGG/Cr4＋：YAG键合晶体、采用被动调Q方式,产生1329nm激光,其对应的能级跃迁为4F3-4I13/2。当泵浦功率为19W时,获得了4.9W的1329nm激光输出,斜效率为36.2%。然后通过非线性晶体LBO进行腔内倍频,得到了822mW的665nm红光输出,光-光转换率为4.7%。     

单LD双端泵浦Tm:YLF激光器研究

高功率2μm Tm:YLF激光器在环境监测、医疗卫生等民生领域有着重要应用。对单LD双端泵浦Tm:YLF激光器开展了研究。分别对晶体的掺杂浓度和长度对激光输出特性的影响进行分析,优化选取Tm:YLF激光晶体参数,Tm:YLF晶体掺杂原子分子数为3%,尺寸为3mm×3mm×14mm。当输出镜透过率T=10%时,实现15.4W的激光输出,相应的斜率效率和转化效率分别为32.4%和28.57%。激光中心波长为1908.65nm,线宽为0.22nm。在输出功率15W时,沿x、y方向的光束质量分别为M_x~2=1.31、M_y~2=1.36,近似基模输出。     

1480nm激光泵浦单模光纤受激拉曼效应实验研究

用拉曼光纤激光器产生的中心波长为1480nm的连续激光作为泵浦源,研究不同泵浦功率下76km常规单模光纤所产生的受激拉曼散射现象.实验中,泵浦功率从100mW到4W逐次注入光纤中.当泵浦功率增至2 2W时,观察到拉曼现象,发生泵浦能量向斯托克斯能量的有效转移,散射光强呈指数规律增长.在频移13 26THz处获得最大增益,呈现单峰斯托克斯光谱,其线宽大约为2nm,随着泵浦功率增强,基本保持不变.当泵浦功率增至2 5W时,呈现双峰斯托克斯光谱,斯托克斯峰442cm-1(13 26THz)处的峰值功率基本饱和,而485cm-1(14 6THz)处的尖峰却持续增长;且较短波长峰渐渐向长波长峰靠近,发生显著能量红移.     

蓝光LD抽运Pr~(3+):YLF直接获得橙红光的实验研究

对蓝光二极管(LD)泵浦Pr:YLF晶体输出橙红光进行了实验研究,分析了不同偏振方向的晶体和不同透过率的输出镜对橙红光输出功率的影响。在a切Pr~(3+):YLF晶体吸收功率为4.5W时最高输出639.7nm激光功率为491m W。c切Pr~(3+):YLF晶体在吸收功率为3.3W时最高输出607.3nm激光功率为177m W。     

高亮度小芯径半导体激光器光纤耦合设计

为了获得高亮度的半导体激光器,采取6只单管半导体激光器芯片进行等光程排列,波长为940nm,芯片腔长3.5mm,发光区尺寸1μm×30μm,快轴发散角30°,慢轴发散角10°,功率为6W。设计光学系统,使合束光束BPP_(laser)BPP_(fiber),满足与小芯径50/125μm多模光纤进行高亮度、高效率耦合的要求。光纤输出亮度达到44.3MW/(cm~2·sr)。