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。     

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。     

大功率半导体激光器热弛豫时间的测量

根据脉冲工作状态下半导体激光器激射光谱随结温升高而发生红移的原理,提出了一种测试半导体激光器热弛豫时间的新方法——利用调节取样积分器(Boxcar)取样门,测量光信号脉冲内不同时刻的时间分辨光谱。采用此方法对TO封装和厘米-靶条(cm-Bar)阵列的AlGaAs/GaAs半导体激光器的动态热特性进行了测试,得到其热弛豫时间分别为66μs和96μs。     

基于发射光谱测量的中红外量子级联激光器热特性分析

基于不同脉冲工作条件下的激射光谱测量可以对激光器的一系列特性进行分析表征 ,为此建立了中红外激光器测量表征系统 ,其中包括引入双调制技术的 FTIR发射光谱测量系统和具有甚宽脉冲参数调节范围的 I-V、I-P测量系统 ,并通过计算机经由 GPIB总线进行控制 ,同时开发了相应的测量软件。利用此系统对采用气态源分子束外延技术生长的中红外波段 In Al As/In Ga As/In P量子级联激光器的热特性进行了测量分析 ,得出了器件的热阻参数 ,同时也对器件的激射温度范围、激射波长的温度特性、激射时的最高脉冲占空比、激射谱线宽度及其模式特征等一系列参数进行了测量 ,获得了有意义的结果。此测量系统在其他种类的中红外激光器测量上也有广泛用途     

半导体激光器的光谱及参数测量

半导体激光器的输出光谱,反映了激光器本身的基本工作特性。本文从实验上研究了半导体激光器的输出光谱特性随偏置电流而变化的关系,并对其进行了理论分析。在此基础上,进一步测得了半导体激光器的热阻,增益峰值波长和纵模波长对载流子密度的相对变化率等基本参量。     

大功率体光栅外腔半导体激光器的输出特性

宽条形大功率半导体激光器(LD)存在光谱温漂系数大、光谱宽度宽的缺点,为了改善宽条形大功率半导体激光器的光谱特性,采用一种体光栅(VBG)离轴外腔方法实现了宽条形大功率半导体激光器光谱特性的明显改善和高效率工作.宽条形半导体激光器的外腔结构主要包括激光器输出光束的快、慢轴准直光学透镜和离轴放置的体光栅.宽条形半导体激光器的激射条宽为100μm,当激光器工作电流为4.0 A时,外腔激光器的输出功率高达3.4 W,斜率效率为1.0 W/A,光谱宽度由自由出射条件下的2~3 nm减少为0.2 nm,峰值波长的温漂系数小于0.015 nm/℃.     

列阵半导体激光器中的热传输特性

利用等效热注入假设推导出列阵半导体激光器热沉中湿度分布解析表达式,该式包括了影响列阵激光器温度分布的多种因素,如各激射区的宽度,腔长,条间距以及管芯在热沉上的位置,它比以往结果更符合实际情况.通过计算对影响列阵激光器的散热因素,从热特性角度改善其锁相特性,以及热散射角的大小等问题进行了讨论.     

中红外量子级联激光器的发射光谱测量

基于FTIR光谱仪建立了中红外半导体激光器发射光谱测量系统,并引入双调制技术改善了系统的性能。用此系统对中红外波段量子级联激光器的激射特性进行了测量,对有关测量结果进行了分析,并对系统应用中的有关问题进行了讨论。     

无吸收模式滤波结构高亮度大功率宽条形半导体激光器

提升宽条形半导体激光器水平方向激射光输出的光束质量,改善宽条形半导体激光器的工作特性,一直是大功率、高亮度宽条形半导体激光器器件工艺研究的难点.基于激射光在无源波导内的衍射原理制备宽条形半导体激光器的模式滤波结构,利用AlxNy绝缘介质薄膜应力使基底半导体材料带隙变化的原理制备无吸收无源波导.将两者结合,设计制备了带有...     

连续工作的体布拉格光栅外腔半导体激光器的温度特性

对体布拉格光栅(VBG)作为波长选择元件的外腔半导体激光器的波长锁定进行了实验研究,报道了连续运转输出功率达43.5 W的半导体激光器阵列的体布拉格光栅波长锁定实验结果,给出了不同热沉温度下的稳定的波长锁定结果,说明采用体布拉格光栅外腔将减小半导体激光器的温控压力。实验中发现,随着注入电流的增大,输出激光功率逐渐增强,锁定的激射波长向长波长方向偏移。在输出功率为34.5 W时,波长红移约0.56 nm。这一移动与实验测量的体布拉格光栅的温度特性相吻合。连续和高占空比运行、高输出功率情况下,在器件的设计和使用时应该考虑这一效应。     

LD热弛豫时间与泵浦光谱效率的改进

采用测试半导体激光器热弛豫时间的新方法,测量光信号脉冲内不同时刻的时间分辨光谱,测试了TO封装和cm-Bar列阵的AlGaAs/GaAs半导体激光器泵浦光源,得到其热弛豫时间分别为为66 μs和96μs.在目前常用的方波驱动电流脉冲工作条件下,半导体激光器作为固体激光器泵浦源,如果热弛豫时间过长,单个脉冲内激射波长会偏离固体激光介质的吸收带,导致泵浦光波长利用率和有效泵浦能量降低.为克服现有技术的不足,文中提出了两种新型的驱动电流脉冲波形,通过优化电流波形参数可以将泵浦波长利用率提高30%左右,得到更大的有效泵浦能量.     

测量激光器结温的脉冲注入法研究

提出了一种精确测量半导体激光器结温的方法。由于激光器的热容很小，因此采用脉冲注入的方法可以显著减小激光器的温升。研究了脉冲电流注入下激光器的激射波长随环境温度的变化规律，通过实验研究得到电流脉冲宽度和周期与激射波长的关系，理论分析得到的定量关系式与实验结果十分吻合。在此基础上得到了精确测量激光器结温的最佳脉冲参数。即脉宽为10ns，脉冲周期为10μs。并且确定了激光器结温与激射波长的定量关系式，波长随温度的漂移系数为0．0728nm／K。这种方法避免了电学测量法中的结电压波形过冲。测量精度明显优于后者，同时也可以方便地测量封装好的激光器组件的温度特性。     

氮化镓半导体蓝光激光器在我国研制成功

由中科院半导体研究所研发的氮化镓蓝光半导体激光器已取得重大突破，首次实现室温连续激射的氮化镓半导体蓝光激光器研制成功。这是继2004年11月16日由半导体所首次在中国大陆实现氮化镓激光器脉冲激射后的又一个重大突破,     

我国首次实现室温连续发光的氮化镓半导体蓝光激光器

2007年4月30日，由中国科学院半导体研究所研发的氮化镓蓝光半导体激光器研究取得重大突破，首次实现室温连续激射的氮化镓半导体蓝光激光器。这是继2004年11月16日由半导体所首次在中国大陆实现氮化镓激光器脉冲激射后的又一个重大突破，标志着我国氮化镓（GaS）基蓝光半导体激光器研究向产品化、产业化迈出了极为关键和坚实的一步。     

量子点激光器研究进展综述

本文综述了量子点激光器的研究进展。介绍了量子点激光器的结构原理、生长及其优化；对量子点激光器光电特性从实验和建立模型进行描述；给出以速率方程描述的量子点激光器的动态特性如光增益均匀展宽、激射光谱控制、激发态迁移等；最后展望了量子点激光器的研究方向。     

5.36μm InP基一维光子晶体量子级联激光器

制作了基于InP基量子级联激光器的一维光子晶体.采用普通光学曝光的方法代替电子束曝光,结合反应耦合等离子刻蚀,在激光器的一侧腔面制作出4个周期的空气/半导体对作为Bragg反射器.对于一个22μm宽,2mm长的正焊器件,80K下的光谱测试证实了其准连续激射,激射波长为5.36μm.     

光通信系统中新型可调谐半导体激光器的设计

为了适应当前光通信系统对波长可调谐激光器的需求,提出用游标效应来实现波长可调谐的激光器,设计了一种功率稳定且频率可调的三段式开槽法布里-珀罗结构可调谐半导体激光器,给出了系统结构的设计原理,并进行了理论分析和实验验证。取得了三段式开槽法布里-珀罗结构可调谐半导体激光器激射谱叠加图数据,利用光纤延迟自外差法测量激光器线宽,对比了3种不同激光器的线宽测量曲线。结果表明,基于游标效应设计的新型开槽法布里-珀罗可调谐半导体激光器波长调谐机制简单方便,且具有很好的单模性和信道切换能力。该研究在未来的光通信领域中具有一定的应用价值和实际意义。     

大功率半导体激光器阵列的稳态和瞬态热行为

大功率半导体激光器的应用日益广泛.随着激光器光功率的不断增加,其结温也在急速上升.激光器结温的升高不仪会导致寿命、斜率效率和功率下降,阈值电流增大,而且会引起波长漂移,光谱展宽等,因此开展半导体激光器热没计和热优化的研究显得越来越重要.用数值模拟和实验相结合的方法对单巴(bar)条CS封装的60 W,808 nm半导体激光器连续工作时的稳态和瞬态热行为进行分析研究,定量确定了半导体激光器的温升及其构成,以及器件的时间常数.此外,还对半导体激光器件做了热优化,并在分析结果的指导下做出了各项性能指标均优良的半导体激光器阵列器件.     

新型双波长激光器热学特性研究

制备了一种新型双波长和单波长隧道再生半导体激光器,测试了两种激光器在25~105℃温度范围内的P-I特性曲线,对比分析了两种激光器输出光功率、阈值电流、斜率效率随温度的变化。测试结果表明,新型双波长隧道再生激光器有高输出功率、高斜率效率以及双激射波长等优点;高掺杂隧道结的引入以及双有源区的器件结构导致其热特性略差于单波长半导体激光器。