半导体激光器腔面光学膜关键技术研究
【摘要】:
本文围绕半导体激光器所使用的光学薄膜进行了研究与制备。针对高功率半导体激光器对高激光损伤阈值光学膜的要求,主要研究了以下几方面内容:
第一,从半导体激光器光学薄膜设计理论出发,对1/4λ周期性多层薄膜的光谱特性和反射带宽进行了分析,并讨论了半导体激光器光学薄膜中的损耗和激光在光学薄膜中的电场强度分布情况,为高激光损伤阈值腔面光学膜的设计和制备提供了理论依据和参考。
第二,以半导体激光器理论为依据,系统的模拟了与腔面光学膜相关的边发射半导体激光器的特性,主要包括阈值电流、斜率效率和输出激光功率与前后腔面光学膜反射率之间的关系。模拟结果表明当前后腔面光学膜的反射率取最佳值时,半导体激光器的输出功率达到最大值。
第三,研究了边发射半导体激光器腔面灾变光学镜面损伤机理。研究结果表明半导体激光器产生灾变光学镜面损伤最主要的原因是半导体激光器腔面的氧化,抑制半导体激光器腔面的氧化,可以提高光学薄膜激光损伤阈值、半导体激光器的输出功率和器件的可靠性。
第四,采用钝化新技术制备了边发射半导体激光器腔面光学薄膜,器件特性测试结果表明钝化技术可使输出功率提高36%,相应薄膜激光损伤阈值提高36%。同时优化设计并制备了垂直腔面发射半导体激光器出光窗口增透膜,增透膜的透射率达到99.95%,成功应用于大功率垂直腔面发射激光器制作工艺中,使出光口径为600μm的单管器件输出功率为2.3W,达到国内报道最好水平。
第五,通过实验首次验证了含氧光学薄膜材料和钝化光学薄膜材料对半导体激光器腔面产生的影响,实验测试结果表明含氧光学薄膜会使半导体激光器腔面发生氧化,生成Ga_2O_3氧化物,增加腔面吸收,降低薄膜激光损伤阈值和输出功率,而钝化光学薄膜可以阻止半导体激光器腔面的氧化,阻止Ga_2O_3氧化物的生成,降低了腔面载流子复合,提高薄膜的激光损伤阈值和器件的输出功率。
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1 |
盖红星,郭霞,邓军,李建军,韩军,邢艳辉,俞波,牛南辉,陈建新,沈光地;利用光学薄膜模型研究垂直腔面发射激光器的光学特性[J];光学技术;2005年06期 |
2 |
;其它[J];中国光学与应用光学文摘;2000年02期 |
3 |
;激光光谱测量[J];光谱学与光谱分析;1989年05期 |
4 |
史一京;;半导体激光器的光注入调试[J];中国激光;1983年Z1期 |
5 |
徐振华;室温下15GHz直接调制的半导体激光器[J];半导体光电;1986年01期 |
6 |
罗本清;PCM二次群和三次群光发射盘[J];半导体光电;1987年03期 |
7 |
陈其道;在快速激发下,DC—PBH 1.3μm InGaAsP/InP激光器的动态光谱展宽。[J];半导体光电;1987年03期 |
8 |
刘弘度,林祥芝,鲍学军;单纵模耦合腔半导体激光器[J];光通信技术;1987年01期 |
9 |
李林林,杨恩泽;半导体激光器的强度调制研究[J];半导体光电;1988年04期 |
10 |
冯佩珍;;光通信用长波长光电器件市场新动向[J];激光与红外;1988年07期 |
11 |
李及,闫军;半导体激光器的最新进展[J];今日科技;1996年01期 |
12 |
贾洪均;蒋涛;;国外半导体激光器发展概况[J];半导体光电;1980年04期 |
13 |
杜国同,全宝富,邓希敏,苗忠礼,高鼎三;氧化物隔离条形双异质结激光器[J];半导体光电;1981年02期 |
14 |
John Maddox;舒可;;为什么要庆祝激光器发明二十五周年[J];世界科学;1985年12期 |
15 |
张舒仁;;半导体激光器激励电路[J];激光技术;1985年04期 |
16 |
陈其道;用半导体激光器的增益开关特性产生光脉冲[J];半导体光电;1988年01期 |
17 |
盛柏桢;频率可变半导体激光器[J];固体电子学研究与进展;1993年01期 |
18 |
曾小东,穆美丽;半导体激光器光束远场特性研究[J];光学学报;1997年08期 |
19 |
孙晓明,强锡富,马军山,杨猛;半导体激光器直接电控稳频方法[J];仪器仪表学报;1997年03期 |
20 |
朱茂华,黄德康,钟福艳;半导体激光器的电流调制特性研究[J];大学物理实验;2003年04期 |
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