| 氧气传感760 nm垂直腔面发射半导体激光器 |
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| 引用本文： | 刘天娇,徐玥辉,张建伟,张星,张卓,宫玉祥,周寅利,慕京飞,陈超,吴昊,宁永强,王立军. 氧气传感760 nm垂直腔面发射半导体激光器[J]. 红外与毫米波学报, 2023, 42(4): 441-449 |
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| 作者姓名： | 刘天娇 徐玥辉 张建伟 张星 张卓 宫玉祥 周寅利 慕京飞 陈超 吴昊 宁永强 王立军 |
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| 作者单位： | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033;中国科学院大学，北京 100049,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033;中国科学院大学，北京 100049,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033;长春中科长光时空光电技术有限公司，吉林 长春 130102,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033;中国科学院大学，北京 100049,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033;中国科学院大学，北京 100049,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033;中国科学院大学，北京 100049,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033 |
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| 基金项目： | 国家自然基金重大项目（62090060）；国家自然科学基金项目（61874117， 61874119， 11774343）；吉林省重点科技攻关项目（20220201063GX） |
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| 摘 要： | 在国内首次报道了氧气传感专用760 nm单模、波长可调谐的垂直腔面发射激光器 （Vertical Cavity Surface-Emitting Laser， VCSEL），详细报道了760 nm VCSEL设计方法与器件制备结果。通过分析AlGaAs量子阱的增益特性，确定了量子阱组分及厚度参数，并设计了室温下增益峰与腔模失配为10 nm的VCSEL激光器结构，完成了VCSEL结构的器件制备。VCSEL激光器在工作温度25 °C时单模功率超过2 mW ，此时边模抑制比为28.1 dB，发散角全角为18.6°。随着工作电流增加，VCSEL激光器的发散角随之增加，然而激光远场光斑仍然为高斯形貌的圆形对称光斑。通过调节VCSEL激光器的工作温度与工作电流，实现了VCSEL单模激光波长从758.740 nm至764.200 nm的近线性连续调谐，VCSEL工作在15 ~ 35 °C时激光波长的电流调谐系数由1.120 nm/mA变至1.192 nm/mA； 温度调谐系数由0.072 nm/°C变至0.077 nm/°C。在两个氧气特征吸收波长附近，VCSEL激光的边模抑制比分别达到了32.6 dB与30.4 dB。
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| 关 键 词： | 垂直腔面发射激光器 单模工作 波长调谐 氧气传感 |
| 收稿时间： | 2022-11-24 |
| 修稿时间： | 2023-06-05 |
The 760 nm-vertical cavity surface emitting laser for the oxygen sensing |
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| LIU Tian-Jiao,XU Yue-Hui,ZHANG Jian-Wei,ZHANG Xing,ZHANG Zhuo,GONG Yu-Xiang,ZHOU Yin-Li,MU Jing-Fei,CHEN Chao,WU Hao,NING Yong-Qiang and WANG Li-Jun. The 760 nm-vertical cavity surface emitting laser for the oxygen sensing[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2023, 42(4): 441-449 |
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| Authors: | LIU Tian-Jiao XU Yue-Hui ZHANG Jian-Wei ZHANG Xing ZHANG Zhuo GONG Yu-Xiang ZHOU Yin-Li MU Jing-Fei CHEN Chao WU Hao NING Yong-Qiang WANG Li-Jun |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | vertical cavity surface emitting laser single- mode operation wavelength detuning oxygen sensing |
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