条形InGaAsP/InP双异质结激光器的高温特性

本文介绍了发射波长为1.3μm的条形InGaAsP/InP双异质结激光器的高温特性。为了估计热特性,诸如热耗散功率、热阻、四元有源层的温度增加对连续工作的影响,并推导高温下稳定工作的条件,分析了增益导引激光器和折射半导引激光器的热特性与条宽和腔长的关系。采用了质子轰击激光器和自对准激光器,研究了室温以上的振荡性能,并与分析结果进行了比较。     

基于光谱学方法半导体激光器热特性测量

报道了一种基于激射光谱进行半导体激光器热特性测量的实验方法。结果表明,基于分析在不同脉冲驱动条件下1.3μm InAsP/InGaAsP脊波导应变补偿多量子阱激光器的激射光谱,可以得到该激光器的热阻等热特性参数。实验中也测量了该激光器的其他与热特性相关的光谱特性,如激光器激射光谱随驱动电流的变化等。该方法也可用于其他波段半导体激光器的热特性测量。     

基于光谱学方法半导体激光器热特性测量

报道了一种基于激射光谱进行半导体激光器热特性测量的实验方法。结果表明，基于分析在不同脉冲驱动条件下1．3μm InAsp/IngaAsp脊波导应变补偿多量子阱激光器的激射光谱，可以得到该激光器的热阻等热特性参数。实验中也测量了该激光器的其他与热特性相关的光谱特性，如激光器激射光谱随驱动电流的变化等。该方法也可用于其他波段半导体激光器的热特性测量。     

多波长Er3+:YAlO3激光的偏振特性

本文从实验上研究了掺杂10at%Er3+离子a轴Er3+YAlO3（Er:YAP）激光器同时起振的2.7110μm,2.7299μm和2.7950μm三条谱线的偏振特性,发现2.7110μm和2.7950μm激光为线偏振光,其偏振方向平行结晶的b轴方向.2.7299μm激光为部分偏振光,椭圆的长轴沿结晶的c轴方向.文中给出了三者的输出特性.     

基于脉冲I-V测试方法的半导体激光器热特性测量

报道了一种在脉冲驱动条件下基于半导体激光器I—V特性测量进行半导体激光器热特性表征的实验方法。结果表明,基于分析在不同脉冲驱动条件下1.3μm InAsP/InGaAsP脊型波导应变补偿多量子阱激光器芯片的I—V特性,可以方便地得到该激光器的热阻等热特性参数。本文还对该激光器在不同脉冲驱动条件下的驱动电流和结电压波形进行了讨论。该方法也可用于其它波段的半导体激光器的热特性表征。     

氧化孔径对高功率垂直腔面发射激光器温升的影响

为了在制作垂直腔面发射激光器(VCSEL)时选择合适的氧化孔径尺寸,以获得较好的光束质量和较高的输出功率,对具有不同氧化孔径的单管器件的热特性进行了实验研究。通过控制氧化时间,制作了氧化孔径分别为415、386、316μm的单管器件,台面直径和P型接触电极直径均为450μm和400μm。针对3种器件在室温连续工作条件下不同的输出特性,对它们的热阻进行了实验测量,发现氧化孔径越小时器件热阻越大。通过对比电流、波长及温度的关系,得到了由电流引起的自热效应给3种器件带来的温升情况。注入电流为1A时,氧化孔径为415μm的器件温度为32.4℃,氧化孔径为386μm的器件温度为35.2℃,氧化孔径为316μm时,器件的温度高达76.4℃。     

半径5μm的定向输出圆盘形微腔激光器

基于三维时域有限差分法,对半径为5μm的径向直连波导微腔激光器的模式及定向输出特性进行研究,得到了波长在1550nm附近的高品质因子(Q)横电模的Q值与光场分布特性。基于半导体平面加工工艺制备了AlGaInAs/InP圆盘形微腔激光器,微腔半径为5μm,波导宽度为1μm。该激光器在298K下实现了连续单模输出,阈值电流为4mA。在注入电流为9mA时,激光器的边模抑制比可达33.4dB。基于速率方程拟合了激光器模式强度随注入电流的变化,得到激光器的自发辐射因子约为5.5×10~(-3)。     

1.5μm外腔半导体激光器及其光混频实验研究

在1.5μm波段自聚焦透镜外腔半导体激光器的特性及其光混频实验中,两只结构相同的外腔半导体激光器经拍频后得到了稳定的中频信号,线宽约为6MHz(平均线宽为3MHz),在不加任何外部稳频措施的情况下,连续观察两小时中心频漂小于100MHz。文中还测得外腔半导体激光器线宽—功率特性及调频响应特性,实验与理论相吻合。且表明,这种结构的激光器可满足FSK相干光纤通信系统的要求。     

多发光区大功率激光器的热特性分析

通过电学温敏参数法测得多发光区大功率激光器瞬态加热响应曲线,利用结构函数法给出了多发光区激光器热阻构成,分析了多发光区激光器热特性。通过串并联热阻网络模型刻画了单发光区、两发光区、四发光区激光器的热阻构成,给出了激光器芯片热阻与发光区个数之间的定量关系。实验结果表明,不同发光区激光器的芯片级热阻随着发光区数量的增加成比例减小,而封装级热阻不变,这对激光器热设计提供了重要的参考准则。     

基于脉冲I—V测试方法的半导体激光器热特性测量

报道了一种在脉冲驱动条件下基于半导体激光器I-V特性测量进行半导体激光器热特性表征的实验方法，结果表明，基于分析在不同脉冲驱动条件下1.3μmInAsP/InGaAsP脊型波导应变补偿多量子阱激光器芯片的I-V特性，可以方便地得到该激光器的热阻等热特性参数。本还对该激光器在不同脉冲驱动条件下的驱动电流和结电压波形进行了讨论。该方法也可用于其它波段的半导体激光器的热特性表征。     

椭圆氧化孔径垂直腔面发射激光器的偏振特性

为了改善用于铷原子钟的795 nm垂直腔面发射激光器（VCSEL）的偏振稳定性,研究了不同氧化孔径和椭圆度对VCSEL偏振性能的影响。利用COMSOL Multiphysics的波动光学频域模块模拟了不同氧化孔径对有源区谐振光强的影响。结果表明,当氧化孔径为3.5～4.0μm时,有源区的谐振强度最高。采用可实时观察的湿法氧化系统,研究了氧化温度对氧化速率和氧化孔椭圆度的影响。随着注入电流的增加,三种不同椭圆氧化孔的VCSEL表现出不同的模式特性、偏振特性和偏振角旋转特性。测试结果表明,带有长轴径为3.7μm、椭圆度为1.7的椭圆氧化孔的VCSEL性能最佳。在85℃下,当注入电流为1.5 mA时,输出功率为0.86 mW,激光波长为795.4 nm,边模抑制比（SMSR）为43 dB,线宽为65 MHz,正交偏振抑制比（OPSR）为23.8 dB。在0.6～2.7 mA的范围内,VCSEL的主偏振方向保持不变。     

YAG激光参量对刻蚀微坑形貌的影响

为了增加单次激光脉冲刻蚀微坑的深度,提高加工效率,利用双声光调制技术,通过对比不同能量密度的脉冲激光刻蚀微坑深度,及对比两种激光器输出的激光脉冲刻蚀微坑形貌,研究了激光参量对刻蚀微坑形貌的影响。结果表明,脉冲能量密度为20.21J/cm2时,刻蚀微坑深度达到最大值,继续增加能量密度时,微坑深度将随之减小;相比于单腔激光器,双腔激光器刻蚀微坑深度从5μm增加至10μm,微坑直径从161μm降至134μm。     

10.6μm腔内声光调制频带宽度的分析

本文从理论与实验上证明了10.6μm腔内声光调制工作带宽主要受激光器特性参数的限制。而压缩腔内光斑尺寸,则不能明显地提高工作带宽。     

高光束质量大功率半导体激光阵列的微通道热沉

针对现有高光束质量大功率半导体激光阵列内部发光单元条宽、填充因子不断减小,腔长不断增加的发展趋势所带来的热源分布及长度变化影响器件热阻的问题,利用分离热源边界条件结合商用计算流体力学(CFD)软件FLUENT进行数值计算,获得微通道热沉热阻随阵列器件发光单元条宽、空间位置变化关系以及不同阵列腔长对应的微通道优化长度.根据优化参数制备获得尢氧铜微通道热沉,并对宽1 cm,腔长1 mm,条宽100μm,填充因子为25%的半导体激光阵列进行散热能力测试,冷却器外形尺寸27 mm×11 mm×1.5 mm.微通道热沉热阻0.34 K/W,能够满足半导体激光阵列器件高功率集成输出的散热需求.     

微碟激光器的单模低阈值激射

简单分析了碟型微腔激光器中的激射模式及自发发射系数。采用反应离子刻蚀和选择性刻蚀方法蚀刻出InGaAs InGaAsP多量子阱 (MQW)碟型激光器 ,碟直径 3 μm ,在液氮温度下进行光抽运实验 ,观察其模式特性。实现了单模激射 ,波长 1 5 μm ,抽运阈值 18μW。     

基于扫描近场光学显微镜的808nm半导体激光器腔面热特性分析

摘要：本实验搭建了近场光学显微镜,通过扫描获得的激光器腔面图像,对激光器腔面的热特性进行了分析。通过对比两个激光器样品的前腔面形貌随着注入电流的变化,可以得出激光器与热导相关的热特性参数。通过对被测试激光器进行寿命测试,可以得出激光器的寿命与该热特性参数相关。这将可能为激光器寿命测试提供了一种新的非破坏性的测试方法。     

长腔式Cd扩散条形In GaAsP/InP DH激光器纵模特性的实验研究

本文报道了1.3μm Cd扩散条形长腔式In GaAsP/InP DH激光器的制作和特性测试.实验结果表明,长腔激光器能在较大的注入电流范围内实现单纵模工作.     

红光GaInP/AlGaInP正方形微腔激光器

利用普通光刻和感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术制作了红光GaInP/AlGaInP正方形微腔激光器,光功率电流曲线表明,器件实现了200 K的低温激射。对边长为10μm、输出波导长为30μm的正方形微腔激光器,室温测量得到的纵模模式间距为1.3 nm,所对应的是由输出波导和正方形腔组成的F-P腔的F-P模式。采用二维时域有限差分法(FDTD),模拟研究了侧壁粗糙对正方形腔模式品质因子的影响。     

CH_3OH HCOOH CH_3F连续波远红外光泵激光器

设计了一种具有较高泵光吸收效率的远红外开式腔激光器;获得并测量了甲醇、甲酸、甲基氟从70.6μm到570μm多条远红外激光谱线及其横模;实验研究了激光器的运转特性,应用本实验装置作为远红外辐射源,进行了亚毫米波混频外差接收实验。     

千瓦级传导冷却半导体激光器阵列热特性

随着半导体激光器输出功率的进一步提高,热管理已经成为制约其性能和可靠性的关键瓶颈之一。利用有限元方法对千瓦级高功率传导冷却型（G-Stack）半导体激光器阵列的热特性进行数值模拟与分析。结果表明工作脉宽大于250 μs时器件各发光单元之间会发生严重的热串扰现象。在横向及垂直方向的热量分别为64.7%与35.3%,横向方向热阻的74.9%及垂直方向热阻的66.5%来自CuW,表明CuW对于激光器的散热性能有着决定性的影响。实验测试了器件在不同占空比条件下的光谱特性,得到工作频率分别为20、30、40 Hz相对50 Hz的温差分别为2.33、1.56、0.78℃,根据累积平均温度法计算得到的温差分别为2.13,1.47,0.75℃,理论模拟结果相对于实验结果的平均误差小于6.85%,结果表明理论模拟结果和实验瞬态热阻基本吻合。