1.3微米低阈值大功率基横模BH InGaAsP/InP激光器

我们采用二次液相外延技术,成功地研制出1.3微米低阈值,大功率,基横模BH InGaAsPInP激光器,其室温连续工作阈电流低至 10mA,单面微分量子效率达到 31％,最大线性光功率输出为20mW~*/facet以上,在2.5倍阈值的工作电流下仍可稳定的基横模工作.     

894 nm高温工作氧化限制型基横模VCSEL研究

针对芯片原子钟（铯）用激光光源系统对垂直腔面发射激光器（VCSEL）模式及工作温度的需求,研制出可以高温工作的氧化限制型基横模 894.6 nm VCSEL。通过缩小VCSEL氧化孔直径至3 μm,限制VCSEL高阶横模激射,保证器件基横模低阈值电流工作。通过常温下腔模与材料增益失谐12 nm 的结构设计,使器件能够在50~65 ℃ 高温时,激射波长对准原子能级且工作模式稳定。实验所制备的VCSEL在工作温度为55 ℃、注入电流1.8 mA 时,激射波长达到 894.6 nm,边模抑制比（SMSR）大于35 dB,基横模功率为0.75 mW,具有11.4°的远场发射角。当温度为65 ℃时,器件SMSR大于25 dB,基横模功率大于0.1 mW。该高温基横模工作的VCSEL在芯片原子钟中具有重要的应用前景。     

大光腔分段压缩-平面复合腔激光器

本文报道了我们设计并研制的大光腔分段压缩-平面复合腔激光器(LOC-SCP).这种激光器目前最低室温(27℃)直流阈值为54mA,能以稳定的基横模工作超过30mW.     

1.55μm掩埋条形InGaAsP/InP激光器

用两次液相外延的方法制备了 1.55μm掩埋条型 InGaAsP/InP双异质结激光器.室温下的阈电流低达55mA.在接近3格阈值时,器件的光强-电流特性仍保持良好的线性度.直到1.6倍阈值时仍可得到稳定的单纵模、基横模工作.     

1.3μm波长倒置脊形波导激光器的特性

本文介绍了发射波长为1.3μm的倒置脊形波导激光器的制造和工作特性,在直至20mW的输出功率范围内实现了稳定的基横模CW工作。CW激射温度高达90℃。同时也给出了光谱测量和可靠性数据。     

表面高阶曲线光栅半导体激光器横模特性分析

半导体激光器在光通信、生物医疗、激光雷达等领域中得到广泛应用,其单模稳定输出特性一直是国内外的研究热点。制备了一种基于表面高阶曲线光栅的宽脊波导半导体激光器,刻蚀曲线型高阶光栅后高阶横模损耗远大于基横模损耗,同时设置宽脊电流限制注入结构,使得高阶横模激射阈值高于基横模阈值,从而改善器件的横模特性并压窄光谱线宽。利用温控模块将器件的工作温度控制为18℃,对腔长为2 mm、条宽为500μm的器件进行测试,在0.5 A电流下测得慢轴发散角为5.3°,快轴发散角为29.2°,在1 A驱动电流下测得3 dB光谱线宽为0.173 nm,边模抑制比为22.6 dB。实验结果表明,表面高阶曲线光栅对宽脊波导半导体激光器中的高阶横模起到了抑制作用且能够压窄光谱线宽,有助于实现半导体激光器的单模稳定输出,同时器件采用紫外光刻工艺,大幅降低了器件的制备难度。     

用反应离子束蚀刻制备1.3μmGaInA sP/InP横模掩埋新月激光器

用反应离子束蚀刻(RIBE)技术制做了稳定的横模1.3μm Ga InAsP/InP 掩埋新月激光器。在11-25mA 的低阈值电流下实现了高达95%的单横模效率。在高功率和长运转周期(50℃,20mA,1000h)的条件下证明了横模的稳定性。进入到单模光纤的耦合效率为63%,160mA 时的耦合功率为40mW。同时证明了在5mW 的恒定功率(50—70℃)和20mW(50℃)的老化试验中有稳定的连续工作。     

大功率GaInP/AlGaInP半导体激光器

制备了大功率实折射率GaInP/AlGaInP压应变分别限制量子阱激光器.所用外延材料在15°偏角的GaAs衬底上由有机金属气相外延一次外延生长得到.制备的激光器具有双沟脊波导结构,条宽和腔长分别为3和900μm,前后端面分别蒸镀5%的增透膜和95%的高反膜.分析了室温连续激射时激光器的光电输出性能.阈值电流的典型值为32mA,光学灾变阈值为88mW,功率为80mW时的工作电流为110mA,斜率效率为1W/A,串联电阻为3Ω.基横模光输出功率可达60mW,60mW时的平行结和垂直结的远场发散角分别为10°和32°,激射波长为658.4nm.器件的内损耗为4.1cm-1,内量子效率达80%,透明电流密度为648A/cm2.     

V形槽衬底InGaAsP/InP BH激光器

<正> 日本富士通实验室研制了一种发射波长为1.3μm的BH激光器:V形槽衬底BH激光器(VSB)。在这种结构中,有源层埋在衬底上的V形槽内。为了制作这种激光器,研制出一种腐蚀方法,用这种方法在<011>方向上形成V形槽。25℃时CW阈值电流范围在10～20mA。一直到20mW/端面的光功率均可获得稳定的基横模激射。CW激射的最高温度为100℃。纵模是多模,然而其包络半最大点的全宽(FWHW)典型值低于3nm。动态特性呈现出     

大功率GaInP/AlGaInP半导体激光器

制备了大功率实折射率GaInP/AlGaInP压应变分别限制量子阱激光器.所用外延材料在15°偏角的GaAs衬底上由有机金属气相外延一次外延生长得到.制备的激光器具有双沟脊波导结构,条宽和腔长分别为3和900μm,前后端面分别蒸镀5%的增透膜和95%的高反膜.分析了室温连续激射时激光器的光电输出性能.阈值电流的典型值为32mA,光学灾变阈值为88mW,功率为80mW时的工作电流为110mA,斜率效率为1W/A,串联电阻为3Ω.基横模光输出功率可达60mW,60mW时的平行结和垂直结的远场发散角分别为10°和32°,激射波长为658.4nm.器件的内损耗为4.1cm-1,内量子效率达80%,透明电流密度为648A/cm2.     

980nm InGaAs／GaAs／AlGaAs大功率LDs模式特性研究

针对目前大功率980 nm量子阱半导体激光器(LDs)为降低阈值电流而要求激射条宽窄、腐蚀深度深而造成的P-I曲线扭折、侧向模式不稳定问题采用有效折射率近似方法进行模拟分析,并得到了实验上的证实.通过采用不对称波导及双量子阱结构,制备了低阈值(19 mA)模式稳定的InGaAs/GaAs/AlGaAs LDs,其斜率效率0.6 W/A(8 μm×500 μm,未镀膜器件),在输出功率达到100 mW时保持横模、侧模的稳定.     

用溅射的SiO_2膜作为锌扩散掩模制作GaInAsP/InP平面条形激光器

本文研究了用溅射的 SiO_2膜作为锌扩散掩模制作的 GaInAsP/InP 双异质结平面条形激光器的激射特性对条宽的依赖关系。条宽10、15、20μm的激光器以基模模式工作,每面微分量子效率大于20%,而条宽5μm 的激光器即使正好在阈值以上也以多横模工作。而且条宽5μm 激光器的阈值电流大大增加,与条宽较大的条形激光器相比,其激射波长向更短的波长漂移。条宽15μm 的激光器显示出良好的模式特性,直到输出功率为每面22mW 时仍都以基横模工作,而且在较宽的电流范围内以单纵模工作。本文讨论了这种激射特性对条宽依赖关系的形成原因,并且假设用溅射的 SiO_2作掩模进行条区锌扩散是造成这种依赖关系的主要原因。     

梯形衬底大光腔可见光AlGaAs半导体激光器

采用液相外延技术,试制了梯形衬底大光腔(LOC)可见光AlGaAs半导体激光器。其波长为717.2～770.0nm,室温(298K)连续工作阈值电流为300mA,在1.5倍阈值时可实现单纵模、基横模工作。本文给出了器件的一些电学和光学特性.     

发射波长1.5μm的InGaAsP/InP分隔多包层条形激光器

本文报导了发射波长为1.5μm的InGaAsP/InP分隔多包层条形激光器。25℃下的CW阈值电流只有82mA,获得CW激射的最高温度为65℃。脉冲阈值电流的特征温度为60K。在CW工作条件下直到1.5倍阈值电流,基横模为基模,纵模为单模。在50℃,5mW/端面的恒定光功率条件下,有几只样品工作已超过1000小时。     

多孔波导小发散角量子级联激光器

本文报道了激射波长为4.5μm带有多孔结构波导的量子级联激光器,具体器件工艺首先采用电化学腐蚀方法在脊形两侧制作出树枝状多孔结构,后续步骤在其中填充入金属材料。与普通脊形器件相比,带有多孔结构的新型器件具有更好的光束质量。此种半导体-金属混合结构对高阶模光反馈吸收作用较强,可对高阶横模产生明显的抑制作用,最终实现远场发散角达4.9°的基横模激射。     

大功率隐埋狭窄台型结构AlGaAs激光器

研制成功隐埋狭窄台型结构大功率模式稳定的AlGaAs激光器。典型阈值电流和每个前端面的微分量子效率分别为40mA和56%。在高达80mW仍以基横模单纵模连续波(CW)工作。     

单横模光子晶体微腔激光器的研究

对单横模激射的光子晶体垂直腔面发射激光器的设计具有指导作用。把单横模光子晶体光纤理论用于光子晶体微腔,分析有效归一化频率随晶格常数和填充比的变化关系;采用时域有限差分方法计算二维空气孔型三角结构光子晶体的完全带隙。利用上述计算结果,选取合适的光子晶体结构参数,实现单横模激射。从载流子数面密度和光子数面密度的速率方程出发,分析了光子晶体的引入对激光阈值的影响。     

低阈值的三段复合腔GaAlAs/GaAs单模激光器

本文介绍的低阈值三段复合腔GaAlAs/GaAs激光器,其最低CW阈值电流为18mA,具有稳定的单模性,外微分量子效率为50～80％,线性功率可达30mW以上。在5℃温度范围内保持单纵模工作不变,最高CW激射温度为117℃。     

极低阈值InGaAsP台面激光器

在半绝缘InP衬底上,非钝化表面极低阈值电流InGaAsP/InP台阶台面激光器制作成功,其制作工艺包括一步液相外延生长和简便的腐蚀过程。在器件阈值低至6。3mA的情况下(腔长250μm)获得了基横模工作。文中还对利用质量输运技术制作的钝化与非钝化激光器作了比较。     

双电流限制结构的1.55μm单模全金属化耦合封装激光二极管

叙述了具有双电流限制结构的1.55μm InGaAsP/InP 隐埋新月形激光器的制造工艺和主要特性。在室温 CW 工作条件下,该激光二极管的最低阈值电流为20mA,典型值为30mA。可在2～3倍阈值电流下获得稳定的基横模输出。在室温 CW 工作下,管芯的最大光输出功率大于10mW。激光器组件由半导体致冷器,热敏电阻和 PIN 探测器组成,采用了标准的14针双列直插式管壳,实现了激光器组件的全金属化耦合封装,漏气率小于5×10~(-3)Pa·cm~2/s,尾纤输出功率典型值为1mW。