基于对数关系的多量子阱VCSELs阈值特性研究

采用光增益与载流子浓度的对数关系，考虑到非辐射复合的影响，从理论上推导出多量子阱垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)的速率方程。讨论了阈值电流密度、最佳阱数等与器件参数(腔长和端面反射率)之间的依赖关系。为改善VCSELs阈值特性和优化器件结构提供了理论依据。     

基于对数关系的多量子阱VCSELs阈值特性研究

采用光增益与载流子浓度的对数关系,考虑到非辐射复合的影响,从理论上推导出多量子阱垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)的速率方程。讨论了阈值电流密度、最佳阱数等与器件参数(腔长和端面反射率)之间的依赖关系。为改善VCSELs阈值特性和优化器件结构提供了理论依据。     

多量子阱垂直腔面发射半导体激光器的速率方程分析

依据多量子阱垂直腔面发射半导体激光器（ＶＣＳＥＬＳ）的结构特点,并考虑到腔量子电动力学中自发辐射增强效应,建立了多量子阱ＶＣＳＥＬＳ的速率方程,并给出了其方程的严格解析解,在此基础之上,讨论了ＶＣＳＥＬＳ的稳态特性,并与普通开腔和三维封闭腔中的结果进行了比较,给出了Ｖ     

多量子阱VCSELs阈值特性的分析

采用光增益与载流子浓度的对数关系,从理论上推导出量子阱垂直腔面发射半导体激光器的速率方程。比较了三维理想封闭腔与普通开腔中的特性曲线这将对于ＶＣＳＥＬｓ的理论研究和优化器件结构有所裨益。     

降低VCSELs激射阈值途径的理论研究

针对量子阱有源层的结构特点，考虑增益和载流子浓度呈对数关系，建立量子陆垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）的速率方程，导出了阈值电流密度的解析表达式，运用MATLAB软件中Simulink可视化仿真系统对理论计算进行模拟仿真，研究了降低VCSEL激射阈值的3个基本途径；有源层选用量子阱实现微腔结构，腔面采取多层介质反射膜提高光腔反射率R：改进外延生长技术在降低各种损耗。     

GaAs/AlGaAs环形激光器的量子阱结构优化

为了研究量子阱结构对半导体环形激光器阈值电流的影响,从F-P腔激光器的振荡条件出发,分析了半导体环形激光器的阈值电流密度与量子阱结构参量的函数关系,并推导出最佳量子阱数的表达式。利用器件仿真软件ATLAS建立环形激光器的等效模型,仿真、分析了不同工作温度下,量子阱数、阱厚及势垒厚度对阈值电流的影响。结果表明,阈值电流随量子阱数和阱厚的增加先减小后增大,存在一组最佳值;在确定合适的量子阱数和阱厚后,相对较窄的势垒厚度有助于进一步降低阈值电流;采用GaAs/AlGaAs材料体系和器件结构,其最佳量子阱结构参量为M=3,dw=20nm及db=10nm。     

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。     

980 nm OPS-VECSEL单个谐振周期内量子阱数目的理论分析

设计了一种新型的980 nm底发射光抽运垂直外腔面半导体激光器(OPS-VECSEL),对比分析计算了器件在单个谐振周期内不同量子阱数目下的性能.得到了在单阱条件下,阈值光功率密度为5 kW/cm~2时,输出功率超过1.8 w,斜率效率超过40%的优异性能.

Abstract：

A new type of 980 nm bottom-emitting optically pumped vertical external cavity surface-emitting laser (OPSVECSEL) is designed and the performance of the device in one optical resonance period with different quantum well numbers is analyzed. For single quantum well in one optical resonance period, the threshold power density of incident light is 5 kW/cm~2, and the output power is higher than 1.8 W with a slope efficiency exceeding 40%.     

InGaAs（P）应变多量子阱激光器的理论分析与优化设计

本文从理论上分析计算并给出了ＩｎＧａＡｓ（Ｐ）应变多量子阱激光器的优化设计参数，考虑到多量子阱阱区的注入不均匀性，提出了一种新的分析和设计方法。对于激射波长为１．５５微米的１．５％压缩应变多量子阱激光器，最佳的阱数为四个，最佳腔长为５００微为左右．     

1.3μm InGaAsP／InP压应变多量子阱激光器的极低阈值（0.56mA）工作

通过优化有源层和采用具有高反射涂层的短腔体，对于１．３μｍ ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ应变ＭＱＷ激光器在室温下（２５℃）获得了０．５６ｍＡ这一创记录的低阈值。     

InGaN多量子阱激光器在SLA RP技术中的应用

简单介绍了快速成型及其光固化(SLA)技术,分析了SLA中各种激光器光源的特点。通过对量子阱原理的介绍,重点讨论了InGaN基多量子阱激光器及其作为SLA的激光器光源的优点。最后对InGaN基多量子阱激光器的发展应用进行了展望。     

用MOCVD方法生长940nm应变多量子阱发光二极管

采用金属有机物化学气相淀积（MOCVD）方法设计并生长了应变多量子阱InGaAs/AlGaAs,并且对其进行了光致发光（PL）谱、双晶X射线衍射（DXRD）谱和电化学C－V等的测试。然后以InGaAs/AlGaAs作为有源层，以GaAs衬底作为透明衬底，p面金属电极AuBe合金作为镜面反射层，采用倒装技术制备了近红外发光二极管（LED）。在输入电流为20mA下的正向电压为1．2V左右，电致发光谱的峰值波长为938nm,10μA下的反向击穿电压为5－6V，在输入电流为50mA下得出输出功率3．5mW，对应电压为1．3V,在输入电流为300mA时得到最大输出功率为12mW。     

低噪声GaAs/A1GaAs多量子阱红外探测器

提出了一种新结构的多量子阱红外探测器（QWIP）。在常规多量子阱结构的基础上加入P型欧姆接触层,实现以小的隧道电流代替原有的大的补偿电流,从而减小器件的暗电流实现低噪声器件。对器件暗电流的理论计算与实验曲线符合的很好。制备了新结构器件,其噪声只是同结构的常规QWIP的1／3。     

垂直腔面发射激光器的TO封装工艺操作误差分析

采用FRESNEL光学软件和MATLAB编程,详细分析了垂直腔面发射激光器的TO封装工艺操作误差对耦合效率的影响.发现在芯片横向偏移、芯片倾斜和管帽倾斜这三种操作误差中,管帽倾斜对封装组件的耦合效率影响最大.     

垂直腔面发射激光器的TO封装的耦合效率模拟分析

采用FRESNEL光学软件和MATLAB软件,详细分析了垂直腔面发射激光器的TO封装组件对耦合效率的影响.发现增加耦合透镜的折射率、减少管帽的高度和耦合透镜的尺寸可以提高耦合效率.     

垂直腔面发射激光器的TO封装工艺操作误差分析

采用FRESNEL光学软件和MATLAB编程,详细分析了垂直腔面发射激光器的TO封装工艺操作误差对耦合效率的影响.发现在芯片横向偏移、芯片倾斜和管帽倾斜这三种操作误差中,管帽倾斜对封装组件的耦合效率影响最大.     

垂直腔面发射激光器的TO封装的耦合效率模拟分析

采用FRESNEL光学软件和MATLAB软件,详细分析了垂直腔面发射激光器的TO封装组件对耦合效率的影响.发现增加耦合透镜的折射率、减少管帽的高度和耦合透镜的尺寸可以提高耦合效率.     

InGaN量子阱激光器增益和阈值电流的理论计算

根据现有的材料参数，计算了Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ／Ｉｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ量子阱激光器的增益、阈值电流密度以及阈值与温度的关系。理论分析表明氮化物蓝绿光激光器的阈值电流密度是ＧａＡｓ材料的５倍以上，但其特征温度可接近５００Ｋ。