产生15W连续波输出的短波长激光二极管列阵

显示和光动力治疗之类的应用都要求在短至６５０ｎｍ波长有几瓦输出功率。加州光谱二极管实验公司（ＳＤＬ）的研究人员最近演示了他们认为是创记录的输出功率,在单片激光列阵上输出１５Ｗ（６３７ｎｍ波长）和６Ｗ（６２６ｎｍ波长）连续波功率。在光纤耦合输出功率为３Ｗ时,光纤耦合的６３０ｎｍ波长激光条,寿命试验达到７００小时而没有性能下降,光纤耦合是光动力治疗应用所优先选用的。器件设计成在两个磷化铝镓铟（ＡｌＧａＩｎＰ）波导区之间夹有一个磷化镓铟（ＧａＩｎＰ）应变量子阱激活区,波导区的ｐ侧和ｎ侧有ＡｌＩｎＰ包层…     

单光子光源激起量子研究

山本量子波动项目的研究人员已成功地发展了一种发射固定频率单光子的半导体器件。该组在斯坦福大学集成系统中心和 E.L.Ginzton实验室制作了该器件。器件由圆柱构成的规则列阵所覆盖的砷化镓铝组成 ,其中列阵的每一圆柱都可能是一个光子源 (图 1 )。单光子在每一圆柱底部附近的量子阱中产生。图 1　用扫描电子显微镜揭示的典型圆柱结构 ,它由蚀刻法制成 ,柱的直径约 2 0 0 nm,高度约 70 0 nm。结位于离柱顶 6 0 0 nm处。实验中 ,只对这些柱中的一根进行电气连接量子计算机、量子通信器件和高精度光电探测器全需要使用单光子光源。普通单…     

多单元半导体激光器的高亮度光纤耦合输出

设计并研制了一种多单元半导体激光器的高亮度光纤耦合输出模块.激光器芯片采用分子束外延(MBE)方法生长的宽波导、双量子阱结构AlGaAs/GaAs激光器外延材料,激光器模块采用4只准直的单条形大功率半导体激光器,器件腔长为2 mm,发光区宽度为100μm,单条形器件的连续输出功率为5.0 W,每两只单条形器件的准直输出光束经过空间合束后再通过偏振合束,实现了多单元器件输出的高光束质量功率合成,采用简单的平凸透镜实现了合束光束与100μm芯径、数值孔径(NA)0.22石英光纤的高效耦合,耦合效率高达79%,输出功率达10.17 W,光纤端面功率密度达1.0×105W/cm2.     

第二代军用热象仪的核心-焦平面列阵

叙述第二代军用热象仪的进展及其在军事上的应用,着重介绍各种红外敏感材料制作的焦平面列阵,包括硅肖特基势垒器件,锑化铟电荷注入器件,碲镉汞混合式焦平面列阵,以及有发展前途的砷化镓砷铝镓多重量子阱单片式焦平面列阵。     

增益导引(1×10)列阵波导CO_2激光器的实验研究

1 引言 列阵波导激光器的发展旨在提高激光功率的同时使器件的几何尺寸更加紧凑。以往的实验表明,空心脊波导结构在三列阵以上时便难以获得波导间相位的完全锁定,而交叉波导结构除外加相移波片外,也只能获得反对称模输出。 本文报告一种新结构的列阵波导CO_2激光器。其基本思想与增益导引半导体激光器列阵是一样的,即在波导中通过空间上为周期分布的增益区来获得列阵激光束,由相邻光束间辐射场的耦合来实现相位的同步锁定。     

高增益调节系数硅单电子晶体管的输运特性

为了增强单电子晶体管中栅极和沟道量子点之间的耦合度,提高增益调节系数,发展了结合预制控制栅、电子束直写、各向异性腐蚀和热氧化的制备工艺.在室温下对器件的电学特性进行测量,观察到了典型的库仑振荡效应和负微分电导效应.基于量子点能级分立模型,分析了器件的输运原理,重点研究了强耦合作用对器件输运性质的影响.研究表明,通过控制量子点的热氧化时间,将器件量子点尺寸减小到7.6nm,增益调节系数提高到0.84.     

高增益调节系数硅单电子晶体管的输运特性

为了增强单电子晶体管中栅极和沟道量子点之间的耦合度,提高增益调节系数,发展了结合预制控制栅、电子束直写、各向异性腐蚀和热氧化的制备工艺.在室温下对器件的电学特性进行测量,观察到了典型的库仑振荡效应和负微分电导效应.基于量子点能级分立模型,分析了器件的输运原理,重点研究了强耦合作用对器件输运性质的影响.研究表明,通过控制量子点的热氧化时间,将器件量子点尺寸减小到7.6nm,增益调节系数提高到0.84.     

157W准连续AlGaAs/GaAs激光二极管线列阵

通过优化设计量子阱结构和列阵结构,减小腔面光功率密度,避免器件腔面灾变损伤,得到1cm AlGaAs/GaAs激光二极管线列阵,在热沉温度21℃,脉冲宽度200μs,重复频率100Hz时,输出峰值功率达157W。     

双注入区量子点超辐射发光管的数值模拟

数值模拟了结构参数(超辐射区腔长和脊宽,光放大区腔长和张角)对双注入区量子点超辐射发光管器件性能(光谱和功率等)的影响。结果表明,当器件超辐射区注入电流和放大区注入电流均固定时,随着超辐射区腔长的增加,输出光谱中激发态强度减弱,基态强度先增强后减弱;随着放大区腔长的增加,输出光谱中基态强度增加,激发态强度先增加后减弱。超辐射区脊宽越大,逆向光波耦合到超辐射区的耦合系数越大,输出光强度越小。放大区张角越大,逆向光波耦合到超辐射区的耦合系数越小,输出光强度越小。为设计和优化该类型器件结构提供一定的依据。     

半导体激光列阵的高功率高亮度光纤耦合技术

设计了一种可同时实现高功率和高亮度激光输出的简单有效的光纤耦合技术.首先借助光纤列阵实现光束由线性排列到圆形排列的转换,从而有效提高半导体激光列阵输出光束的对称性;然后通过微透镜将光纤列阵输出的圆对称光束耦合进入一根较细的光纤,以进一步压缩光斑直径并提高光束亮度.基于几何光学的理论分析表明;在合适的参数条件下,直径为1.3 mm的光纤列阵输出光束与直径为0.4 mm的单根光纤的耦合效率可达90%以上,即在功率损耗低于10%情况下,激光束的亮度提高了近9倍.     

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。     

低阈值量子结构激光器的优化结构设计

针对低阈值半导体量子结构激光器（简称量子结构激光器）,包括量子阱、量子线和量子点结构,给出了一个完整简便的方法用以优化设计最低阈值条件所需要的有源区结构。以对数形式给出了量子结构激光器材料增益和注入载流子浓度的关系,并且以ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）／ＩｎＰ量子阱激光器和ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ自组装量子点结构激光器为例,分别计算了为得到最低阈值电流所需要的量子阱阱数和自组装量子点的面密度以及激光器的腔长。     

量子阱无序的窗口结构InGaAs/GaAs/AlGaAs量子阱激光器

对ＳｉＯ２薄膜在快速热退火条件下引起的空位诱导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ应变量子阱无序和ＳｒＦ２薄膜抑制其量子阱无序的方法进行了实验研究。并将这两种技术的结合（称为选择区域量子阱无序技术）应用于脊形波导ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ应变量子阱激光器，研制出具有无吸收镜面的窗口结构脊形波导量子阱激光器。该结构３μｍ条宽激光器的最大输出功率为３４０ｍＷ，和没有窗口的同样结构的量子阱激光器相比，最大输出功率提高了３６％。在１００ｍＷ输出功率下，发射光谱中心波长为９７８ｎｍ，光谱半宽为１．２ｎｍ。平行和垂直方向远场发散角分别为７．２°和３０°     

量子线和量子箱激光器—下一代高性能半导体激光器

本文讨论了量子线和量子箱激光器的特性,如呈现非常低的阈值电流、展宽的调制带宽和窄的谱线宽度。还介绍了量子尺寸结构的制造工艺、尺寸起伏和非线性增益对激射特性的影响。最后给出量子微腔激光器的新概念。     

量子级联激光器的原理及研究进展

量子级联激光器的发明是半导体激光器领域里程碑的发展,开创了中远红外半导体激光的新领域,在红外对抗、毒品和爆炸物检测、环境污染监测、太赫兹成像等方向有广泛的应用前景.本文阐述了量子级联激光器的基本原理、以及材料和器件的研究,结合应用方向对其研究进展进行了综述性介绍.     

量子级联激光器的发展及其应用

量子级联激光器作为新近出现的全固化小型理想中远红外激光源,引起了人们极大的兴趣,本文介绍了量子级联激光器的发展、应用状况及一些可能的应用范围。     

“激光原理”课程中的激光效率辨析

在“激光原理”课程的教学中,针对易混淆的量子效率、荧光效率、斜率效率等概念进行了诠释,并对不同文献中出现的相关概念进行了辨析。对掺铥光纤激光器中出现的量子效率大于100％的特殊情况进行了分析。有助于学生及同行对这些概念的理解和掌握。     

Optical Properties of MQW Optical Waveguides in Electroabsorption MQW Modulator

ＯｐｔｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭＱＷＯｐｔｉｃａｌＷａｖｅｇｕｉｄｅｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏａｂｓｏｒｐｔｉｏｎＭＱＷＭｏｄｕｌａｔｏｒＹｉＺｈｏｕＹａｎｇＹｕＹｉｘｉｎＣｈｅｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ＆ＰｈｏｔｏｎｉｃｓＤｅｐａｒ...     

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了概述,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。     

Monolithic DWDM source with precise channel spacing

We report a low-cost manufacturing approach for fabricating monolithic multi-wavelength sources for dense wavelength division multiplexing(DWDM)systems that offers high yield and eliminates crystal regrowth and selective area epitaxy steps that are essential in traditional fabrication methods.The source integrates an array of distributed feedback(DFB)lasers with a passive coupler and semiconductor optical amplifier(SOA).Ridge waveguide lasers with sampled Bragg side wall gratings have been integrated using quantum well intermixing to achieve a fully functional four-channel DWDM source with 0.8 nm wavelength spacing and residual errors<0.13 nm.The output power from the SOA is>10 mW per channel making the source suitable for use in passive optical networks(PONs).We have also investigated using multisection phase-shifted sampled gratings to both increase the effective grating coupling coefficient and precisely control the channel lasing wavelength spacing.An 8-channel DFB laser array with 100 GHz channel spacing was demonstrated using a sampled grating with twoπ-phase-shifted sections in each sampling period.The entire array was fabricated by only a single step of electron beam lithography.