高功率垂直腔面发射半导体激光器优化设计研究

摘要

与传统的端发射半导体激光器相比,垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)具有可单模输出,光束对称性好,可被高度聚焦,进入光纤的耦合效率极高和有利于大规模二维列阵等优点.为了得到高功率的激光输出,除了要增大VCSEL的发射面积之外,关键的是要选择适当的量子阱层数、有源区电流密度的均匀分布和良好的热管理等.本文详细研究和分析了高功率VCSEL有源区量子阱层数,有源区直径,材料的热导和电阻,电极间距等对VCSEL器件性能的影响.通过优化参数,进行最佳设计,研制出了980 nm In0.2Ga0.8As/GaAs VCSEL器件,单管室温连续波输出功率已达1.95W,为目前最高输出功率.