平板耦合光波导半导体激光器结构设计

发布时间：2017-10-04 09:40

  本文关键词：平板耦合光波导半导体激光器结构设计

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【摘要】：大功率单模输出半导体激光器可以应用到各个领域,如自由空间光通信,泵浦光纤放大器和激光雷达;而平板耦合光波导结构的器件已经逐渐成为大功率半导体激光器的理想设计。本文主要对808nm AlGaAs/GaAs平板耦合光波导激光器进行了结构设计和模拟分析。平板耦合光波导激光器是平板耦合波导理论和量子阱技术相结合的产物,由于该器件采用的是相对较宽的波导的结构,这样可以保证器件单模大功率输出,且输出光束的发散角较小,呈现接近圆形的光斑。本文简单阐述了平板耦合光波导激光器的工作原理,介绍了已有报道的平板耦合光波导器件的类型以及它们的输出特性。在此基础上设计了一只输出波长为808nm的平板耦合光波导激光器,分别从器件的材料选取,波导结构和量子阱结构出发,对器件的各个结构进行优化设计,探索了平板耦合光波导器件结构及性能。本文通过Crosslight软件中的Lastip模块对所设计的器件进行模拟及分析。本文所设计的器件在保证单模输出的情况下展现了几种良好的输出特性,在注入电流为1130mA的情况下,输出功率可达到1W,且输出光束的半高宽为12.5°×8.6°,实现了近圆形输出光斑。通过模拟分析及对比,可以看出本文所设计的器件结构是比较合理的,可以进一步推广应用。
【关键词】：平板耦合光波导 量子阱 Crosslight软件
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-10
• 1.1 半导体激光器的发展7
• 1.2 平板耦合光波导激光器的发展7-9
• 1.3 论文的研究目的及结构安排9-10
• 第二章 半导体激光器的工作原理及平板耦合光波导激光器10-29
• 2.1 粒子数的反转分布10-11
• 2.2 增益的阈值条件11-12
• 2.3 增益系数与电流密度12-13
• 2.4 增益饱和13-14
• 2.5 平板耦合光波导激光器14-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 808NM平板耦合光波导半导体激光器的设计及优化29-47
• 3.1 808nm激光器的材料选取29
• 3.2 808nm激光器量子阱的设计及优化29-32
• 3.3 平板耦合光波导理论及波导的建立32-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 激光器的材料生长及模拟分析47-57
• 4.1 808nm平板耦合光波导激光外延材料生长47-48
• 4.2 Crosslight软件介绍48-49
• 4.3 激光器结构的模拟49-56
• 4.4 本章小节56-57
• 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-60

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1 ;微型面发光半导体激光器[J];航空精密制造技术;2000年01期

2 ;采用蓝色半导体激光器的光盘[J];光机电信息;2000年01期

3 刘凤英,王艳辉,李桂琴;半导体激光器发展概论[J];物理与工程;2000年06期

4 完颜圣;半导体激光器商品的未来发展[J];激光与光电子学进展;2000年06期

5 郭明秀,俞晓梅;硅基蓝光半导体激光器[J];激光与光电子学进展;2000年09期

6 ;美开发军民两用半导体激光器[J];激光与光电子学进展;2000年11期

7 江涛;量子阱结构红外半导体激光器[J];红外;2000年07期

8 ;半导体激光器[J];中国光学与应用光学文摘;2001年02期

9 金友;日趋成熟的数千瓦级半导体激光器[J];光机电信息;2001年01期

10 左慧莉,王林斗;带有保护功能的半导体激光器稳流源[J];仪表技术;2001年06期

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1 张兴德;;半导体激光器的进展及其在军事上的应用[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

2 陈良惠;;我国半导体激光器的新进展(报告内容摘要)[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年

3 张玉驰;王晓勇;李刚;王军民;张天才;;自由运转半导体激光器边模间的强度起伏关联[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

4 雷志锋;黄云;杨少华;;半导体激光器的可靠性筛选和寿命评价[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年

5 徐强;;半导体激光器的矢量光场分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

6 肖树妹;梅海平;黄宏华;饶瑞中;;半导体激光器电流频率调制率的测量[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集（上册）[C];2010年

7 胡静芳;陈斌;陆道理;詹敦平;;基于半导体激光器的近红外农产品品质专用检测仪的设计[A];科学仪器服务民生学术大会论文集[C];2011年

8 刘贤炳;梁元涛;李蔚;杨名;丁勇;杨宁;徐国伟;龙熙平;杨铸;;直接调制半导体激光器的非线性动力学特性研究[A];全国第十次光纤通信暨第十一届集成光学学术会议（OFCIO’2001）论文集[C];2001年

9 陈炳林;张河;孙全意;;微型大电流窄脉宽半导体激光器电源的研究[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年

10 许文海;王艳;林龙涛;;半导体激光器环境温度控制仪的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（下册）[C];2004年

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1 ;半导体激光器应用市场广阔[N];中国电子报;2000年

2 正　子;超宽带半导体激光器问世[N];光明日报;2002年

3 王晶;朗讯贝尔实验室推出新款半导体激光器[N];通信产业报;2002年

4 周硕;日亚化学推出488nm波长半导体激光器[N];电子资讯时报;2008年

5 ;高性能超宽带半导体激光器[N];人民邮电;2002年

6 记者 齐芳邋通讯员 刘力;我国氮化镓蓝光半导体激光器研究取得重大突破[N];光明日报;2007年

7 中国科学院半导体研究所研究员 惠州市中科光电有限公司副总经理 李玉璋;光存储技术升级考验元器件配套能力[N];中国电子报;2005年

8 刘晶;超宽带半导体激光器问世[N];中国电子报;2002年

9 邵珍珍 本报记者 张显峰;蓝光半导体激光器让300张光盘变1张[N];科技日报;2005年

10 记者 张兆军;我大功率半导体激光器“刺破”国外技术壁垒[N];科技日报;2012年

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1 卢林林;基于重构等效啁啾技术的1.3μm DFB半导体激光器及其阵列研究[D];南京大学;2014年

2 张欣;基于量子阱混杂技术的快速波长可切换Ⅴ型耦合腔半导体激光器研究[D];浙江大学;2015年

3 邓军;半导体激光器驱动模式与可靠性研究[D];吉林大学;2008年

4 郜峰利;半导体激光器低频电噪声的特性及其检测技术研究[D];吉林大学;2008年

5 冯列峰;半导体激光器光电特性的研究[D];天津大学;2007年

6 李再金;半导体激光器腔面光学膜关键技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2010年

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8 范贤光;脉冲注入式半导体激光器电—光—热特性及其测试技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

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5 张毅;半导体激光器光混沌和同步的理论研究[D];西南师范大学;2005年

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本文编号：969946