侧向光栅耦合DFB-LD制备技术研究

发布时间：2020-07-04 04:08

【摘要】：近年来侧面光栅耦合分布反馈半导体激光器(LC-DFB),在单纵模半导体激光器研究中显示了独特优势,受到国内外研究者的广泛关注。通过在激光器表面引入侧面周期性微扰光栅结构调制模式,达到压窄线宽、波长锁定、模式调整的目的。由于器件的制备只需一次外延生长,大大降低传统DFB激光器因二次外延而引入大量非辐射复合中心等缺陷对器件性能的影响,这对发展满足泵浦等应用领域对小型高效低成本波长锁定半导体激光器的需求具有重要意义。文中利用耦合波理论和传输矩阵法对DFB激光器进行理论分析,并详细分析了LC-DFB的结构特点,在此基础上确定量子阱、有源区垒层的材料组分,光栅周期、占空比等结构参数。文中重点研究了器件的制备工艺。首先根据器件的结构特点,优化LC-DFB的制备流程,通过采用全息光刻结合两次对准工艺及ICP干法刻蚀技术同时制备光栅与脊型,并完成版图的设计与制作。研究了全息光刻工艺、紫外曝光及ICP干法刻蚀技术,优化了曝光显影时间,腐蚀液配比及刻蚀气体配比等工艺参数,后续通过溅射电极、减薄抛光、封装测试完成LC-DFB的制备。制备出的LC-DFB中心波长为805nm,阈值电流为0.4A,在脉冲条件下(5μs,100Hz)最大输出功率为1.07W,在25-80℃内温漂系数大约为0.07nm/℃。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN248.4
【图文】：

长春理工大学硕士学位论文 Bragg 光栅也起反馈作用。Bragg 光栅分布在激光器整个腔体中射率的周期性变化结构来实现。在半导体激光器上制作 Bragg 光延技术在光栅表面上继续生长限制层，来达到降低光损耗的目的系数。由于其光栅结构具有模式简并和选择波长的作用，DFB-L和调制特性，能实现动态单纵模窄线宽输出，且波长稳定性好。

技大学国家实验室及新一代光纤通信技术与网络国波长为 1310nm 的 DFB-LD，其中关键技术为纳米压分布式反馈激光器的制备过程中，利用刻蚀工艺制备长，所以制备过程中极易产生缺陷，对光栅造成损伤时多，在工艺过程中也需对样品进行多次清洗，易造程中，由于限制层中的 Al 很容易被氧化，所以可能由于典型分布式反馈激光器二次外延具有以上缺点，1向光栅耦合 DFB-LD，将光栅直接制作在脊波导两侧好的避免二次外延中产生的缺陷，并降低工艺成本、化学污染[25]。耦合 DFB-LD 结构特点与研究现状合 DFB-LD（Laterally Coupled Distributed Feedback, 侧，通过光场与制作在脊波导两侧的光栅侧向耦合产

【参考文献】

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本文编号：2740614