大功率分布反馈半导体激光器研究进展北大核心

介绍了分布反馈半导体激光器（DFB-LD）的工作原理,分析了不同的光栅阶数及耦合机制对DFB-LD激光输出特性的影响。重点评述了大功率DFB-LD研究发展状况,从结构特性及技术手段等方面详细分析了不同技术方案的优势与不足：大功率二次外延DFB-LD对光栅和有效光场耦合较好,但二次外延对技术控制精度要求极高且会引入缺陷;表面金属光栅边发射DFl3-LD避免了二次外延,但制作金属光栅时会出现欧姆接触电阻大和阈值特性劣化等问题;大功率表面光栅面发射DFB-LD虽然在获得高功率高质量光束方面有很大优势,且避免了二次外延,但存在光栅的表面耦合系数较低等技术难题。最后总结分析大功率DFB-LD技术发展趋势,对其广阔的应用前景进行展望。     

GaSb基VCSEL刻蚀工艺研究

2 μm~5 μm波段GaSb基VCSEL对大气检测技术有着重要的应用,但制备技术的不成熟严重制约着GaSb基VCSEL的发展。刻蚀工艺中出现的下切效应就是器件制备中存在的突出问题。针对上述问题,选择三种不同成分的磷酸系刻蚀液进行了对比性刻蚀实验,并通过台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)测试观察了刻蚀速率和表面形貌。实验分析表明,浓度配比为1 mL:1 mL:0.6 g:10 mL的H3PO4:H2O2:C4H6O6:H2O刻蚀液具有良好的腐蚀效果,消除了以往腐蚀过程中出现的下切效应,且垂直形貌好,未出现钻蚀现象,晶片表面平整且光滑,且保持稳定的刻蚀速率0.62 μm/min,为激光器制备提供了良好的前期实验基础。     

GaSb基垂直腔面发射激光器P面反射镜的优化设计

针对当前2μm GaSb基垂直腔面发射激光器发展中由于传统的P面分布布拉格反射镜（P-DBRs）带来的高电阻和严重光吸收这一瓶颈问题,采用严格耦合波方法仿真设计了含高对比度亚波长光栅（HCG）的P面反射镜。实验结果表明,这种制备工艺简单的反射镜在2μm 中心波长附近,TM波入射时反射率超过99.5%的高反射带宽为278nm,反射率99.9%以上的高反射带宽达到148nm,完全能够满足VCSEL对谐振腔镜的要求,且能有效避免因异质外延等造成反射镜衍射特性劣化等问题。     

GaSb基垂直腔面发射激光器P面反射镜优化设计

针对当前2. 0μm GaSb基垂直腔面发射激光器发展中由于传统的P面分布布拉格反射镜(P-DBRs)带来的高电阻和严重光吸收这一瓶颈问题,采用严格耦合波方法仿真设计了含高对比度亚波长光栅(HCG)的P面反射镜.实验结果表明,这种制备工艺简单的反射镜在2. 0μm中心波长附近,TM波入射时反射率超过99. 5%的高反射带宽为278 nm,反射率99. 9%以上的高反射带宽达到148 nm,完全能够满足VCSEL对谐振腔镜的要求,且能有效避免因异质外延等造成反射镜衍射特性劣化等问题.