双DBR半导体激光器的设计研究

发布时间：2018-11-14 15:37

【摘要】：双波长半导体激光器具有效率高、结构紧凑、使用方便等优点,在很多领域有重要的应用。本论文主要在双波长半导体激光器的结构和参数的设计方面开展了系统地研究工作,采用RSoft光学设计软件对输出1030nm和1064nm时双波长半导体激光器进行仿真模拟。本文的主要工作:1.对Y形波导结构进行模拟分析,确定Y形耦合波导的长度和分叉角度,得出当输入直波导为2000μm,输入斜波导为1000μm,输出直波导为6000μm,分叉角度为0.5°时,双DBR脊形波导发射出的单模激光在其中传输损耗最小。2.在对宽条形激光器理论分析的基础上,采用锥形腔结构来实现放大器件的输出功率并保证器件的发光光束质量的目的。采用BeamProp拟合出器件的最优腔长(脊形区和锥形区的长度)和锥形角度:脊型波导区1500μm,锥形波导区2500μm,锥形角度为0.92°,输入波导宽度4μm,输出波导宽度40μm。3.对双DBR半导体激光器进行模拟和工艺研究,所制作的器件常温下的阈值电流为42mA,在70mA注入电流下,连续输出功率达到7mW,光谱中心波长为1064.63nm,光谱线宽仅为0.12nm。
[Abstract]:Dual wavelength semiconductor lasers have many advantages, such as high efficiency, compact structure, easy to use, and have important applications in many fields. In this paper, the structure and parameters of dual-wavelength semiconductor lasers are studied systematically, and the simulation of double-wavelength semiconductor lasers with 1030nm and 1064nm output is carried out by using RSoft optical design software. The main work of this paper: 1. The structure of Y-shaped waveguide is simulated and analyzed, and the length and bifurcation angle of Y-shaped coupled waveguide are determined. When the input straight waveguide is 2000 渭 m, the input oblique waveguide is 1000 渭 m, the output straight waveguide is 6000 渭 m, and the bifurcation angle is 0.5 掳. The single mode laser emitted by double DBR ridge waveguide has the lowest transmission loss. 2. 2. Based on the theoretical analysis of the wide strip laser, the conical cavity structure is used to amplify the output power of the device and to guarantee the luminous beam quality of the device. The optimal cavity length (length of ridge and conical region) and conical angle are fitted by BeamProp: ridge waveguide 1500 渭 m, conical waveguide 2500 渭 m, conical angle 0.92 掳, input waveguide width 4 渭 m, output waveguide width 40 渭 m.3. The double DBR semiconductor laser is simulated and studied. The threshold current is 42 Ma at room temperature, the continuous output power is 7 MW at 70mA injection current, the spectral center wavelength is 1064.63 nm, and the spectral linewidth is only 0.12 nm.
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN248.4

【参考文献】

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本文编号：2331580