976nm锥形半导体激光器技术研究

发布时间：2020-08-19 14:40

【摘要】：高功率、高光束质量的半导体激光器在光泵浦、光通讯、材料加工和医疗等领域日益得到广泛的应用。锥形半导体激光器因其特殊的结构,兼顾具有高功率和高光束质量特性,因而成为目前的研究热点之一。本论文主要围绕976nmDBR锥形半导体激光器的设计开展了研究工作。首先,针对抑制锥形半导体激光器的自聚焦和丝状发光现象,设计了光限制因子Γ小于2%的非对称波导双量子阱外延结构,模拟仿真表明,与具有相同Γ值的单量子外延结构相比,设计的外延结构可以令注入到锥形区的光功率提升了9%,同时基侧模在锥形区内的衍射强度分布更加均匀。其次,针对器件内基侧模衍射特性,优化设计了主振荡器脊型波导和锥形区结构参数,并针对976nm波长反射率设计优化了一阶DBR光栅区结构参数。最后,针对脊型波导和锥形区光刻对准难度较大的问题,提出了一套正、负光刻胶结合的器件刻蚀工艺方案。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN248.4
【图文】：

半导体激光器,锥形

至较此前广泛商用的单管亮度的 3 倍。该项、英国诺丁汉大学、德国弗朗霍夫激光技术所（FBH）、法国国家科学研究中心光学研究具有高功率和高光束质量的半导体激光器主体激光器，锥形半导体激光器因具有结构相10]，是国内外激光技术研究的热点之一。器研究概况主要由脊型主振荡器和锥形光放大器两部分率导引机制提供单模且小功率的种子光注入模种子光注入进行放大，而不会产生高阶模 20 世纪 90 年代开始国内外研究组对锥形半前理论研究和工艺方面均具有一定的进展和（Ferdinand-Braun-Institut）、中科院北京海微系统与信息技术研究所等。

阈值电流密度,器件,脊型波导,锥形

中科院长春光机所杨晔等人[12]对比 850nm特性。其中锥形激光器外加 3A 的脉冲电流时，峰W/A，电光转换效率为 30%。相同的端面出光面积光器的发散角、M2因子、亮度分别为 4°，2.8 器的 6°，9.2 和 3.0MW·cm-1·sr-1。大功率半导体激光器性能的重要原因。2013 年，构 850nm 锥形激光器和条形激光器的温度特性。4K 和 96K。一方面由于锥形激光器的脊型波导和一方面较深的脊型波导可有效限制电极载流子的温度有较大提升。同时，在温度≤50℃条件下，

光束质量因子,锥形,驱动方式,输出功率

nm 锥形激光器在不同输出功率时和不同驱动方式时的光束G.Tijero 等人[17]对比分析了非对称层结构提升锥形结构[18]（图 4 中 Exp.[6]▲）对比，当光束质量 M2 75/25 的器件功率提升了约 3 倍。这是由于，随着面，导致器件 M2因子恶化的功率节点变大；另一方到抑制。主要原因是由于非对称结构光限制因子Γ平缓，光子浓度过于集中而造成的空间烧空[19]（SHB

【参考文献】