| 提高超大光腔波导结构半导体激光器功率效率的设计考虑 |
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| 引用本文： | 周坤,何林安,李弋,贺钰雯,杜维川,刘晟哲,张亮,胡耀,宋梁,高松信,唐淳. 提高超大光腔波导结构半导体激光器功率效率的设计考虑[J]. 红外与毫米波学报, 2022, 41(6): 958-964 |
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| 作者姓名： | 周坤 何林安 李弋 贺钰雯 杜维川 刘晟哲 张亮 胡耀 宋梁 高松信 唐淳 |
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| 作者单位： | 中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900,中国工程物理研究院应用电子学研究所， 四川 绵阳 621900;中国工程物理研究院高能激光重点实验室，四川 绵阳 621900 |
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| 基金项目： | Supported by National Natural Science Foundation of China （11804322）， the Innovation and Development Fund of CAEP （C-2020-CX2019035） |
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| 摘 要： | 对976 nm波段超大光学腔结构半导体激光器的外延和谐振腔设计进行了数值研究。在量子阱层的下方和上方设计了模式控制层，以抑制快轴高阶模的激射。通过能带结构的调控抑制了电子泄漏，调控使得电子势垒从p波导层到p包层增加。优化后的外延结构内部损耗为0.66 cm-1，内部量子效率为0.954，远场发散角半高全宽为17.4°。对于谐振腔设计，提出了沿谐振腔线性电流分布结构，以减少空间烧孔效应，这使激光器在20 A时功率提高了1.0 W。采用超大光学腔外延结构的4 mm腔长、100 μm发光区宽度的单管芯片，在25°C连续电流注入下，21 W输出功率时达到约71%的高功率效率。
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| 关 键 词： | 量子阱激光器 超大光腔 载流子泄露 效率 |
| 收稿时间： | 2022-02-21 |
| 修稿时间： | 2022-11-10 |
Design considerations to increase the power-efficiency of a supper-large-optical-cavity waveguide structure diode laser |
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| ZHOU Kun,HE Lin-An,Li Yi,HE Yu-Wen,DU Wei-Chuan,LIU Sheng-Zhe,ZHANG Liang,HU Yao,SONG Liang,GAO Song-Xin and TANG Chun. Design considerations to increase the power-efficiency of a supper-large-optical-cavity waveguide structure diode laser[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2022, 41(6): 958-964 |
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| Authors: | ZHOU Kun HE Lin-An Li Yi HE Yu-Wen DU Wei-Chuan LIU Sheng-Zhe ZHANG Liang HU Yao SONG Liang GAO Song-Xin TANG Chun |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | quantum-well lasers supper-large-optical-cavity carrier leakage efficiency |
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