VCSEL中亚波长光栅反射镜的制备技术研究
发布时间：2021-11-26 15:25
亚波长光栅独特的衍射特性使其被广泛应用于各种光学系统中。尤其近年来,亚波长光栅在垂直腔面发射激光器（VCSEL）中的应用日益受到关注。为了提高面发射激光器的质量,降低制作难度,改善输出特性,可在VCSEL上集成一种高对比度亚波长光栅（HCG）作为高反射镜。但由于制作亚波长光栅的工艺十分复杂,因此有必要进行亚波长光栅的制备技术研究。本论文主要是围绕VCSEL中亚波长光栅反射镜的制备开展研究。首先利用严格耦合波（RCWA）理论和等效介质理论（EMT）对亚波长光栅的衍射特性进行了理论分析,并利用基于严格耦合波理论的Rsoft软件设计了一种用于2μm波段GaSb基VCSEL的TM偏振亚波长光栅反射镜且其具有较大的制作容差。在研究亚波长光栅理论及其在VCSEL中应用机理的基础上,重点研究了亚波长光栅反射镜制备中的关键技术。通过合理设计实验对亚波长光栅的制备工艺进行优化。实现了等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法在晶格失配较大的GaSb衬底上制备出低应力高质量的SiO2薄膜并将其作为高对比度亚波长光栅的低折射率材料层。再利用具有条纹锁定功能的全息光刻系统制备亚波长光栅图形...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
零级衍射模式
典型VCSEL结构
图 1.2 典型 VCSEL 结构般使用半导体材料或介电材料 DBR 作为反射镜，到高于 99.5%的高反射效率[37]。由于材料层之间的实现很高的反射效率，所需材料层一般要达到 20-和机械损耗也相应提高，从而导致激光器的输出特够满足多种光学系统的需求，并克服了因材料种类射率受限制的缺点，从而使其被广泛应用于光学工员将DBR与亚波长光栅相结合，成功制作出了高性3 所示，由于该反射器具有小体积、高反射率等优。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光谱合束技术的透射光栅模拟设计[J]. 张俊明,吴肖杰,马晓辉,张贺,邹永刚. 应用光学. 2017(03)
[2]2μm波段GaSb基亚波长光栅反射镜的设计[J]. 谢检来,郝永芹,王志伟,王霞,晏长岭,刘国军,马晓辉,李杨,岳光礼,张昕. 激光与光电子学进展. 2017(07)
[3]接触接近式光刻机微力找平技术[J]. 李霖,周庆奎. 电子工业专用设备. 2016(11)
[4]不同晶向GaSb晶片表面化学组分及形貌分析[J]. 程雨,刘京明,刘彤,苏杰,杨凤云,董志远,赵有文. 半导体光电. 2015(06)
[5]全息光刻制备808nm分布反馈半导体激光器的光栅[J]. 刘丹丹,王勇,叶镇,高占琦,张屿,王晓华. 中国激光. 2015(02)
[6]热蒸发与离子束溅射制备LaF3薄膜的光学特性[J]. 才玺坤,张立超,梅林,时光. 中国光学. 2014(05)
[7]大功率半导体激光器腔面膜的场强分布优化[J]. 张金胜,宁永强,张金龙,张建,张建伟,王立军. 中国激光. 2014(01)
[8]单模垂直腔面发射激光器的研究动态[J]. 郝永芹,晏长岭,马晓辉,刘国军,冯源,李特,魏志鹏,姜会林. 激光与光电子学进展. 2013(10)
[9]离子束溅射制备SiO2薄膜的折射率与应力调整[J]. 刘华松,王利栓,姜玉刚,季一勤. 光学精密工程. 2013(09)
[10]离子辅助沉积法制备SiO2介质薄膜的应力研究[J]. 张金胜,张金龙,宁永强. 发光学报. 2012(12)
博士论文
[1]垂直腔面发射激光器的研制及其特性分析[D]. 晏长岭.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]多光束全息光刻制作纳米阵列图形的研究[D]. 叶镇.长春理工大学 2016
[2]2μm锑化物分布反馈半导体激光器的光栅制备与研究[D]. 刘丹丹.长春理工大学 2014
[3]亚波长光栅反射镜[D]. 吕晓敏.华侨大学 2013
[4]亚波长光栅及其应用的研究[D]. 张曦.华中科技大学 2012
[5]可控线宽导模共振滤波器设计及其特性研究[D]. 刘文兴.南昌大学 2011
[6]亚波长结构二元光学器件的设计[D]. 张军.国防科学技术大学 2007
[7]亚波长光栅偏振器件的设计[D]. 廖艳林.安徽大学 2004
[8]垂直腔面发射激光器偏振特性的研究[D]. 韩力英.河北工业大学 2004
本文编号：3520428
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
零级衍射模式
典型VCSEL结构
图 1.2 典型 VCSEL 结构般使用半导体材料或介电材料 DBR 作为反射镜，到高于 99.5%的高反射效率[37]。由于材料层之间的实现很高的反射效率，所需材料层一般要达到 20-和机械损耗也相应提高，从而导致激光器的输出特够满足多种光学系统的需求，并克服了因材料种类射率受限制的缺点，从而使其被广泛应用于光学工员将DBR与亚波长光栅相结合，成功制作出了高性3 所示，由于该反射器具有小体积、高反射率等优。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光谱合束技术的透射光栅模拟设计[J]. 张俊明,吴肖杰,马晓辉,张贺,邹永刚. 应用光学. 2017(03)
[2]2μm波段GaSb基亚波长光栅反射镜的设计[J]. 谢检来,郝永芹,王志伟,王霞,晏长岭,刘国军,马晓辉,李杨,岳光礼,张昕. 激光与光电子学进展. 2017(07)
[3]接触接近式光刻机微力找平技术[J]. 李霖,周庆奎. 电子工业专用设备. 2016(11)
[4]不同晶向GaSb晶片表面化学组分及形貌分析[J]. 程雨,刘京明,刘彤,苏杰,杨凤云,董志远,赵有文. 半导体光电. 2015(06)
[5]全息光刻制备808nm分布反馈半导体激光器的光栅[J]. 刘丹丹,王勇,叶镇,高占琦,张屿,王晓华. 中国激光. 2015(02)
[6]热蒸发与离子束溅射制备LaF3薄膜的光学特性[J]. 才玺坤,张立超,梅林,时光. 中国光学. 2014(05)
[7]大功率半导体激光器腔面膜的场强分布优化[J]. 张金胜,宁永强,张金龙,张建,张建伟,王立军. 中国激光. 2014(01)
[8]单模垂直腔面发射激光器的研究动态[J]. 郝永芹,晏长岭,马晓辉,刘国军,冯源,李特,魏志鹏,姜会林. 激光与光电子学进展. 2013(10)
[9]离子束溅射制备SiO2薄膜的折射率与应力调整[J]. 刘华松,王利栓,姜玉刚,季一勤. 光学精密工程. 2013(09)
[10]离子辅助沉积法制备SiO2介质薄膜的应力研究[J]. 张金胜,张金龙,宁永强. 发光学报. 2012(12)
博士论文
[1]垂直腔面发射激光器的研制及其特性分析[D]. 晏长岭.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2000
硕士论文
[1]多光束全息光刻制作纳米阵列图形的研究[D]. 叶镇.长春理工大学 2016
[2]2μm锑化物分布反馈半导体激光器的光栅制备与研究[D]. 刘丹丹.长春理工大学 2014
[3]亚波长光栅反射镜[D]. 吕晓敏.华侨大学 2013
[4]亚波长光栅及其应用的研究[D]. 张曦.华中科技大学 2012
[5]可控线宽导模共振滤波器设计及其特性研究[D]. 刘文兴.南昌大学 2011
[6]亚波长结构二元光学器件的设计[D]. 张军.国防科学技术大学 2007
[7]亚波长光栅偏振器件的设计[D]. 廖艳林.安徽大学 2004
[8]垂直腔面发射激光器偏振特性的研究[D]. 韩力英.河北工业大学 2004
本文编号：3520428
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