大功率低阈值半导体激光器研究

发布时间：2019-01-30 13:54

【摘要】：针对大光腔结构往往导致阈值电流密度增大的矛盾,设计了一种具有较高势垒高度的三量子阱有源区。采用非对称宽波导结构的半导体激光器,该激光器在实现大光腔结构的同时保持阈值电流密度不增加。通过金属有机物化学气相沉积(MOCVD)生长InGaAs/AlGaAs三量子阱有源区以及3.6μm超大光腔半导体激光器的外延结构。结合后期工艺,制备了980nm脊形边发射半导体激光器。在未镀膜情况下,4mm腔长半导体激光器阈值电流为1105.5mA,垂直发散角为15.6°,注入电流为25A时的最大输出功率可达到15.9 W。测试结果表明:所设计的半导体激光器在有效地拓展光场,实现大光腔结构的同时,保证了激光器具有较低的阈值电流。
[Abstract]:In view of the contradiction that the threshold current density is often increased due to the large optical cavity structure, a three-quantum well active region with high barrier height is designed. A semiconductor laser with asymmetric wide waveguide structure is used to realize the large optical cavity structure without increasing the threshold current density. The epitaxial structures of InGaAs/AlGaAs three-quantum well active region and 3.6 渭 m ultra-large optical cavity semiconductor laser are grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). 980nm ridged edge-emitting semiconductor lasers were fabricated by the later process. Without coating, the threshold current of 4mm cavity long semiconductor laser is 1105.5 Ma, the vertical divergence angle is 15.6 掳, and the maximum output power is 15.9 W when the injection current is 25A. The test results show that the designed semiconductor laser can effectively expand the light field and realize the large optical cavity structure, and at the same time ensure the low threshold current of the laser.
【作者单位】： 北京工业大学光电子技术省部共建教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(11204009) 北京市教委创新能力提升计划(TJSHG201310005001) 北京市自然科学基金(4142005)
【分类号】：TN248.4

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本文编号：2418195