面发射分布反馈半导体激光器腔面膜与出光口工艺研究
发布时间：2021-01-01 08:29
N面表面发射分布反馈（SE-DFB）半导体激光器以其良好的出光特性和应用潜力得到了国际广泛关注,随着光栅制备技术的发展,SE-DFB半导体激光器输出功率得到进一步提升。但受SE-DFB半导体激光器关键制备工艺发展水平的限制,目前器件输出功率和稳定性尚不尽人意。针对上述问题,本论文主要围绕976nm SE-DFB半导体激光器腔面膜与N面出光口制备工艺进行了研究,主要研究内容和成果如下:（1）针对激光器出光口和前腔面,优化设计了由Ta2O5和SiO2组成的增透膜,使用电子束蒸发离子辅助沉积技术制备了该增透膜,测试表明其在976nm处透射率约99.87%,且具有良好的透射带宽。此外,还探究了电子束蒸发中,离子辅助沉积和高温辅助沉积对ZnSe钝化膜特性的影响,明确了用于激光器的ZnSe钝化膜制备工艺条件。（2）围绕激光器后腔面,优化设计了HfO2/Ta2O5/SiO2高反膜。在激光入射面,该高反膜设计有3对损伤阈值较高的HfO2
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表面激射光栅耦合DFBTJS（分布反馈横向结条纹）激光二极管远场辐射图样的示意
光栅耦合 DFB TJS（分布反馈横向结条纹）激光二极管远场图体激光器具有良好的光束质量，且单程光子增益大于此后，国际上掀起了研究 SE-DFB 半导体激光器的[5]报道了金属/AlGaAs 光栅的面发射分布反馈半导率达到 25mW，而在脉冲工作条件下峰值功率超过了 SE-DFB 半导体激光器阵列，30 个单元的 SE-DF 6.8W，27 个单元的 SE-DFB 半导体激光器阵列连对大功率、高光束质量半导体激光器需求的日趋强-DFB 半导体激光器中的光栅也由传统的矩形光栅演栅和环形光栅等。1992 年，纽约罗切斯特大学光电子束光刻技术制备了同心圆光栅（CCGSE）表面。激光器激射圆形对称光束，光束发射角小于 1°且器具有良好的光谱线宽，宽度约为 0.1nm。
图 1.3 曲线光栅 SE-DFB 激光器的底面结构理公会大学 Z.A.Hilali 等人[9]制备了光栅耦合表面激光栅提供反馈，二阶DFB提供表面激射。出光窗口大2009 年，美国 Alfalight 公司[10-11]报道了高亮度面发光栅为金属曲线光栅，如图 1.4 所示，单管在连续工器实现了在连续工作模式下输出功率为 73W 的最6 圆形阵列输出功率分别达 200W 和 300W，组合两者后，鲜有输出功率超过该器件的报道。a） b）
【参考文献】：
期刊论文
[1]高反射光学薄膜激光损伤研究进展[J]. 董家宁,范杰,王海珠,邹永刚,张家斌,侯春鸽. 中国光学. 2018(06)
[2]钛酸镧薄膜在1064nm/532nm波长激光辐照下的光学特性[J]. 徐均琪,王建,李绵,李候俊,苏俊宏. 光子学报. 2018(02)
[3]飞秒激光作用下啁啾镜膜层内损伤相关动力学[J]. 邢昕,袁伟,李泽汉,薛冰,小林孝嘉,杜鹃,赵元安,冷雨欣,邵建达. 红外与激光工程. 2017(11)
[4]Annealing Effects on Structural, Optical Properties and Laser-Induced Damage Threshold of MgF2 Thin Films[J]. Ting-Ting Tan,Bang-Jie Liu,Zhi-Hui Wu,Zheng-Tang Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2017(01)
[5]高性能偏振膜的研制[J]. 朱美萍,孙建,张伟丽,赵元安,刘晓凤,赵娇玲,易葵,邵建达. 光学精密工程. 2016(12)
[6]光学薄膜抗激光损伤研究发展[J]. 程勇,陆益敏,唐璜,郭延龙,黄国俊,刘旭. 强激光与粒子束. 2016(07)
[7]ZnSe光学薄膜对GaAs表面特性的影响[J]. 李再金,李特,芦鹏,王勇,李林,曲轶,薄报学,刘国军,马晓辉. 真空科学与技术学报. 2013(04)
[8]SiO2保护膜对高反膜激光损伤特性的改善[J]. 刘晓凤,李笑,赵元安,李大伟,邵建达,范正修. 强激光与粒子束. 2010(12)
[9]提高光学薄膜激光损伤阈值的途径[J]. 占美琼. 上海第二工业大学学报. 2010(04)
[10]面发射分布反馈半导体激光器及光栅耦合半导体激光器[J]. 戚晓东,叶淑娟,张楠,秦莉,王立军. 中国光学与应用光学. 2010(05)
硕士论文
[1]半导体激光器腔面膜激光损伤阈值的研究[D]. 李莎.北京工业大学 2017
[2]面发射分布反馈半导体激光器的关键技术研究[D]. 田锟.长春理工大学 2017
[3]1064nm固体激光薄膜损伤阈值的研究[D]. 张蕾.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[4]HfO2光学薄膜激光预处理及其机理研究[D]. 王涛.西安工业大学 2014
[5]二阶光栅分布反馈半导体激光器的研制[D]. 叶淑娟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
本文编号：2951273
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表面激射光栅耦合DFBTJS（分布反馈横向结条纹）激光二极管远场辐射图样的示意
光栅耦合 DFB TJS（分布反馈横向结条纹）激光二极管远场图体激光器具有良好的光束质量，且单程光子增益大于此后，国际上掀起了研究 SE-DFB 半导体激光器的[5]报道了金属/AlGaAs 光栅的面发射分布反馈半导率达到 25mW，而在脉冲工作条件下峰值功率超过了 SE-DFB 半导体激光器阵列，30 个单元的 SE-DF 6.8W，27 个单元的 SE-DFB 半导体激光器阵列连对大功率、高光束质量半导体激光器需求的日趋强-DFB 半导体激光器中的光栅也由传统的矩形光栅演栅和环形光栅等。1992 年，纽约罗切斯特大学光电子束光刻技术制备了同心圆光栅（CCGSE）表面。激光器激射圆形对称光束，光束发射角小于 1°且器具有良好的光谱线宽，宽度约为 0.1nm。
图 1.3 曲线光栅 SE-DFB 激光器的底面结构理公会大学 Z.A.Hilali 等人[9]制备了光栅耦合表面激光栅提供反馈，二阶DFB提供表面激射。出光窗口大2009 年，美国 Alfalight 公司[10-11]报道了高亮度面发光栅为金属曲线光栅，如图 1.4 所示，单管在连续工器实现了在连续工作模式下输出功率为 73W 的最6 圆形阵列输出功率分别达 200W 和 300W，组合两者后，鲜有输出功率超过该器件的报道。a） b）
【参考文献】：
期刊论文
[1]高反射光学薄膜激光损伤研究进展[J]. 董家宁,范杰,王海珠,邹永刚,张家斌,侯春鸽. 中国光学. 2018(06)
[2]钛酸镧薄膜在1064nm/532nm波长激光辐照下的光学特性[J]. 徐均琪,王建,李绵,李候俊,苏俊宏. 光子学报. 2018(02)
[3]飞秒激光作用下啁啾镜膜层内损伤相关动力学[J]. 邢昕,袁伟,李泽汉,薛冰,小林孝嘉,杜鹃,赵元安,冷雨欣,邵建达. 红外与激光工程. 2017(11)
[4]Annealing Effects on Structural, Optical Properties and Laser-Induced Damage Threshold of MgF2 Thin Films[J]. Ting-Ting Tan,Bang-Jie Liu,Zhi-Hui Wu,Zheng-Tang Liu. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2017(01)
[5]高性能偏振膜的研制[J]. 朱美萍,孙建,张伟丽,赵元安,刘晓凤,赵娇玲,易葵,邵建达. 光学精密工程. 2016(12)
[6]光学薄膜抗激光损伤研究发展[J]. 程勇,陆益敏,唐璜,郭延龙,黄国俊,刘旭. 强激光与粒子束. 2016(07)
[7]ZnSe光学薄膜对GaAs表面特性的影响[J]. 李再金,李特,芦鹏,王勇,李林,曲轶,薄报学,刘国军,马晓辉. 真空科学与技术学报. 2013(04)
[8]SiO2保护膜对高反膜激光损伤特性的改善[J]. 刘晓凤,李笑,赵元安,李大伟,邵建达,范正修. 强激光与粒子束. 2010(12)
[9]提高光学薄膜激光损伤阈值的途径[J]. 占美琼. 上海第二工业大学学报. 2010(04)
[10]面发射分布反馈半导体激光器及光栅耦合半导体激光器[J]. 戚晓东,叶淑娟,张楠,秦莉,王立军. 中国光学与应用光学. 2010(05)
硕士论文
[1]半导体激光器腔面膜激光损伤阈值的研究[D]. 李莎.北京工业大学 2017
[2]面发射分布反馈半导体激光器的关键技术研究[D]. 田锟.长春理工大学 2017
[3]1064nm固体激光薄膜损伤阈值的研究[D]. 张蕾.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[4]HfO2光学薄膜激光预处理及其机理研究[D]. 王涛.西安工业大学 2014
[5]二阶光栅分布反馈半导体激光器的研制[D]. 叶淑娟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
本文编号：2951273
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