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垂直腔面发射激光器的湿法氧化速率规律 总被引:1,自引:1,他引:1
为实现垂直腔面发射激光器(VCSEL)氧化孔径的精确控制,对垂直腔面发射激光器湿法氧化工艺的氧化速率规律进行了实验研究.在不同的温度下对垂直腔面发射激光器样品进行湿法氧化,氧化后采用扫描电镜(SEM)对氧化层不同氧化深度处生成物组成进行了微区分析.结果表明在不同氧化深度处氧化生成物各元素的组分含量不同,尤其氧元素的组分含量差别较大.分析和讨论了氧化不同阶段的反应类型和反应生成物,并建立了氧化速率随时间变化的数学模型,推导出在湿法氧化过程中,氧化速率随时间按指数规律变化,指出在一定的温度下,氧化时间越长,氧化速率越趋于稳定;适当降低氧化温度,延长氧化时间可提高氧化工艺的可控性与准确性. 相似文献
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单模795 nm垂直腔面发射激光器作为铷原子钟的激光光源,一般采用氧化限制结构获得单模输出。对垂直腔面发射激光器外延结构以及氧化限制孔径进行了优化设计。基于有限元分析方法,利用光纤波导理论和热电耦合模型,对氧化孔径的光学和电学限制进行了模拟,计算分析了实现单模和良好热电特性所需的氧化孔径大小。实验制备了具有不同氧化孔径的器件,并进行了功率-电流以及光谱特性测试。当氧化孔径为1.9μm时,在3~7 mA注入电流下器件始终保持单模输出,边模抑制比大于35 dB;器件保持单模输出的最大氧化孔径为3.8μm,室温下阈值电流为1 mA,最大饱和输出功率为2 mW,斜率效率为0.3 W/A,3 mA注入电流下的出射波长为790 nm,边模抑制比大于30 dB。制备的室温下单模特性良好的790 nm垂直腔面发射激光器,为实现高温下795 nm偏振稳定单模输出提供了可能。 相似文献
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为研究氧化限制结构孔径对940 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)特性的影响,制备了不同氧化孔径的940 nm VCSEL,并进行了测试分析。通过PICS3D软件对不同量子阱势垒材料的增益进行仿真计算,选取具有较高有源区材料增益的InGaAs/AlGaAs作为量子阱,并开展了增益-腔模失配设计。在设计优化的基础上,制备了6种氧化孔径的940 nm VCSEL,对其光电输出特性进行测试。结果表明:氧化孔径为4μm的VCSEL,室温下斜率效率为0.93 W/A,最大功率转换效率为40.1%;氧化孔径为7μm的VCSEL,室温下最大输出功率为12.24 mW;氧化孔径为2μm的VCSEL,室温下最大基横模功率为2.67 mW。该器件在2 mA连续驱动电流下,在10~80℃的范围内均可实现边模抑制比大于45 dB的基横模输出。 相似文献
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SUN Yan-fang LI Te NING Yong-qiang QIN Li YAN Chang-ling SHAN Xiao-nan LU Guo-guang HE Chun-feng WANG Chao LIU Yun TAO Ge-tao LIU Jun WANG Li-jun 《光机电信息》2005,(4):17-23
The development and application of vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) are summarized in this paper. The emphasis is focused on the high power single and 2-D arrays bottom-emitting VCSELs with a wavelength of 980nm. A distinguished device performance is achieved. The maximum continuous-wave (CW) output power of large aperture single devices with active diameters up to 500μm is as high as 1.95W at room temperature, which is to our knowledge the highest value reported for a single device. Size dependence of the output power, the threshold current and the differential resistance are discussed. A 16 elements array with 200μm aperture size (250μm center spacing) of individual elements shows a CW output power of 1.32W at room temperature. 相似文献
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Liu Wenli Hao Yongqin Wang Yuxi Jiang Xiaoguang Feng Yuan Li Haijun Zhong Jingchang 《半导体学报》2006,27(8):1351-1354
研究了垂直腔面发射激光器(VCSEL)的侧向氧化工艺及其特性.发现对于条形台面,氧化物生长遵循线性生长规律.但对于在VCSEL中采用的两种结构,氧化物的生长(温度高于435℃)表现为非线性生长行为.理论分析表明,台面结构的几何形状对高温下的氧化速率产生了影响. 相似文献
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垂直腔面发射激光器(VCSEL)的偏振光随着电流的不同,出光的方向会发生变化。VCSEL注入电流在大于阈值时由于在谐振腔中存在微小的各向异性,使得光谱的单色性大大降低,这可能会导致VCSEL通信网络质量的下降,这就要求我们在设计和生长VCSEL时尽量减小腔内的各向异性。我们利用一套实验装置,在不同的注入电流下测量了VCSEL偏振光的光谱,从中得出VCSEL的一些光谱特性。 相似文献
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垂直腔面发射激光器DBR结构反射特性分析 总被引:2,自引:0,他引:2
采用等效法布里-珀罗(F-P)腔方法对垂直腔面发射激光器(VCSEL)的上、下两层分布布喇格反射(DBR)结构的特性进行了研究,计算并讨论了上、下两层DBR结构在不同对称模型、不同周期数时对微腔结构的反射率的影响。得出反射面DBR结构的周期数为30左右,出光面DBR结构的周期数20左右,易实现激光输出,与实际设计基本一致。 相似文献