10 W QCW operation of a proton implanted GaAlAs diode laser array

１０ＷＱＣＷｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆａｐｒｏｔｏｎｉｍｐｌａｎｔｅｄＧａＡｌＡｓｄｉｏｄｅｌａｓｅｒａｒｒａｙＺＨＡＮＧＤａｏｙｉｎ；ＨＵＳｉｑｉａｎｇ；ＭＨＯＱｉｎｇｆｅｎｇ（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉ...     

GaAlAs／GaAs量子阱LD泵浦Nd：YAG激光器

利用分子束外延技术生长出了ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ折射率渐变分别限制单量阱材料。用该材料作出的激光二极管作泵浦源对Ｎｄ：ＹＡＧ激光器进行端面泵浦实验，在工作电流为３．３Ａ时，ＬＤ输出功率为２．７Ｗ，得到Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的输出功率达７００ｍＷ，光－光转换效率达２０％。     

量子阱激光器超晶格缓冲层的研究

在量子阱半导体激光器结构中采用优化超晶格缓冲层来掩埋衬底缺陷，获得了性能优良的激光器。对超晶格缓冲层所具有的“量子阱陷阱效应”进行了理论分析。     

球面分布的半导体激光二极管阵列泵浦结构的研究

一个用来泵浦的半导体激光二极管堆栈包括8个半导体激光二极管阵列。这些阵列排布在一个球面上,每个bar条的输出激光被离轴压缩来实现高效率的耦合。半导体激光二极管堆栈的输出光束由一个空心导光管耦合到激光工作介质上。针对用于耦合半导体激光二极管堆栈的空心导光管进行了几何光学和光线追迹的分析。几何光学的分析揭示了耦合损耗的原因,并用来指导结构的设计。光线追迹分析结构参数和泵浦系统的输出特性,用来指导耦合系统参数的优化。模拟和分析结果表明,将半导体激光二极管阵列排布程球面可以提高偶和效率,降低最优化的导光管长度,改善输出能量场的分布。     

11.5 W pulsed operation of antiguided laser diode array

A 40-stripe array of antiguided laser diodes is operated to a pulsed output power of 11.5 W. At the output power of 11.5 W, the full width at half maximum of the central lobe of the in-phase far fields is 1 degrees .<>     

半导体激光器的调频特性

本文讨论了半导体激光器(LD)的直接调频(FM)特性,指出随着偏置电流的增大,FM响应降低,伪强度调制(IM)响应增大,并给出了一种新的描述FM能力的方法.     

二极管激光阵列波长光束组合实现20W输出

基于波长光束组合(WBC)技术,利用光栅衍射和外腔反馈,将二极管激光阵列(LDA)发光单元锁定在不同的波长上,以近似平行光束沿光栅的-1级衍射方向组合输出,改善LDA输出光束质量.实验中采用发光单元宽度为100μm、周期为500μm及由19个单元构成的l cm普通商用LDA,在连续运行最大注入电流为60.6A、自由运转输出功率为49.8 W时,获得功率为20.1 W的组合光束稳定输出,其光谱宽度为15 mm,对应的远场发散角由约70 mrad变为1.66 mrad,改善后的光束质量因子M2x.y约为32,与单个发光单元的光束质量相当.     

基于FPGA技术的半导体激光器驱动电源的研制

提出了一种新的连续半导体激光器(LD)驱动电源设计方案,该方案融入FPGA技术,采用日立SH系列单片机HD64F7045为控制核心,实现了高稳定度的激光器驱动和温度控制。LD驱动单元中,应用负反馈技术分别实现注入电流IF、驱动电压VF和光功率的高稳定控制,还采取了软启动控制、短路开关和限幅保护的措施,有效地保证了LD的安全。LD温度控制单元中,采用了比例积分(PI)控制技术并结合积分分离的思想,实现对LD温度的高稳定度的控制。实验表明,注入电流的稳定度达到10-4量级,温度稳定度优于±0.01℃,性能比以往的同类系统提高了一个数量级。     

提高二极管激光阵列外腔锁相效率的实验研究

采用1/4 Talbot外腔实现宽条二极管激光阵列的锁相,在工作电流是35 A时,获得7.56 W的锁相输出功率,输出光束的远场图像是多瓣结构,锁相前后输出光的光谱宽度从2.0 nm压缩到0.2 nm。腔内插入焦距大约为5倍腔长的柱透镜,在相同电流下获得8.75 W的锁相输出功率,输出光的远场图像是多瓣结构,输出超模的数目有所减少,能量向中部集中,输出光的光谱宽度是0.2 nm。     

半导体激光阵列光谱压窄及光束整形技术研究

采用体布拉格光栅外腔和阶梯镜实现了半导体激光阵列光谱压窄、波长稳定及光束整形。在工作电流为15 A时,输出激光波长锁定在807.7 nm,且不随水冷温度漂移。光谱宽度由自由运转的3.0 nm减小到0.23 nm,且不随注入电流的增加发生明显变化。阶梯镜光束整形和聚焦后,耦合进芯径为600 μm,数值孔径为0.22的光纤,耦合效率为88.6%。     

GaN-based blue laser diode with 6.0 W of output power under continuous-wave operation at room temperature

In this work,we reported the room-temperature continuous-wave operation of 6.0 W GaN-based blue laser diode(LD),and its stimulated emission wavelength is around 442 nm.The GaN-based high power blue LD is grown on a c-plane GaN substrate by metal organic chemical vapor deposition(MOCVD),and the width and length of the ridge waveguide structure are 30 and 1200 μm,respectively.The threshold current is about 400 mA,and corresponding threshold current density is 1.1 kA/cm2.     

Threshold estimation of an organic laser diode using a rate-equation model validated experimentally with a microcavity OLED submitted to nanosecond electrical pulses

We propose a new model for the organic laser diode based on rate equations for polarons, singlet and triplet excitons for both host and guest molecules, and photon densities. The proposed model is validated experimentally by comparing calculated and measured optical responses in the context of pulsed nanosecond electrical excitation of high-speed μ-OLEDs in the limit of weak micro-cavity effects. We predict the laser threshold current density as a function of the micro-cavity quality factor, for two material gain and residual absorption values. We elucidate the crucial role played by the latter in setting the laser threshold and comment on the recently observed threshold value of ∼500 A/cm² by the group of Adachi [1]. Simulations predict that laser action under short electrical nanosecond pulse single-shot excitation is accompanied by damped relaxation oscillations in the GHz regime. The measured ultra-short experimental optical responses at 45 V are best reproduced numerically when the Langevin recombination rate is larger than usually observed in the literature as a consequence of the field dependence of the Poole-Frenkel law for the mobility.     

一种新的阵列半导体激光器侧面耦合双包层光纤的方法研究

V型槽侧面耦合是目前双包层光纤泵浦光耦合的方法之一.本文提出了一种新的制作V型槽进行侧面泵浦的工艺方法,即在光纤预制棒上进行刻槽,然后对侧面已刻出一长条V型槽的顶制棒进行拉丝.针对这种新的侧面泵浦方法的耦合效率进行了理论的分析和计算.通过对交迭场的积分求出这种新的侧面泵浦方法的耦合效率,并对激光二极管阵列距离V型槽的位置以及V型槽所开的角度进行了优化.为随后的实验提供了理论依据.     

激光二极管光束经光阑整形：耦合效率与波差分析

对激光二极管光束经光阑整形的方法进行了理论与数值分析,给出了光能耦合效率和波象差的数值计算结果。所得结论与数据有益于激光二极管光学系统的设计。     

大功率半导体激光器二元光学消像散准直器件设计

半导体激光器发出的光束具有较大的发散角且存在像散,严重影响了其应用。基于对半导体激光器远场分布的准确了解,提出了一种二元光学消像散准直器件的设计方法,并给出了详细的设计原理及过程。依据已知光束等相位面的具体分布（光束的像散因子也包含在其中）,可得到二元光学器件的相位分布,使光束经过此二元光学器件后,等相位面成为平面,达到了准直、消像散的目的。此方法简单、直观,具有很高的准确性和可行性。所得二元光学器件表面具有多位相的浮雕结构。     

10 W近衍射极限输出的高效率窄线宽主控振荡放大半导体激光器

为研制近衍射极限的高功率半导体激光器,采用了片上光栅、窄脊型波导、锥形放大器一体集成的主控放大(Master Oscillator Power-Amplifier,MOPA)技术路线,以长度为8 mm、脊型宽度为3μm的波导为单模种子源,配合长度为7 mm、全角为3.3°的锥形放大器,实现了功率10.3 W、慢轴光束质量M²(1/e²)因子=1.06,3 d B线宽40 pm,工作电光效率50.5%的半导体激光输出,并采用片上电致加热光栅调谐技术,实现了中心波长在4 nm范围内连续可调。     

体光栅外腔半导体激光器列阵的光谱及调谐

对采用体布拉格光栅作为波长选择器件的外腔半导体激光列阵进行了实验研究。实验表明,在体光栅外腔作用下,高功率半导体激光器输出的线宽得到压窄、波长得到固定。与此同时,从布拉格衍射相关理论出发,分析了体光栅法线方向改变对激光器系统输出中心波长的影响。实验表明改变体光栅法线方向的角度,可以在一定范围内调整列阵的输出波长。     

外腔锁相中二极管列阵相邻单元间不同侧模的耦合系数

推导了锁相外腔中半导体激光器列阵相邻发光单元之间不同阶侧模的耦合系数,计算了耦合系数的幅度与外腔长度的关系。结果表明:幅度的极大值对应的外腔长度随侧模阶次增大而减小,不同阶次侧模耦合系数的最大幅度也随阶次降低而减小。上述结果意味着;要实现相邻单元间的基侧模耦合锁相,应该把腔长放在对应的极大值附近;同时也预示着如果腔长过短,可能会出现高阶侧模的外腔锁相。