大功率半导体激光腔面膜的研究

摘要

半导体激光器腔面膜是激光器的关键工艺,其目的之一是保护激光腔面,可以使激光器的寿命提高一倍以上;另外可以保证激光器单面出光,效率可以提高近一倍;还可以降低激光阈值、改善激光输出性能等.由于半导体激光出光面很小(0.1×100μm),光功率密度极高,足以熔化许多材料,这给腔面膜的设计、材料选择,工艺制备等方面造成很多困难.我们利用光学薄膜设计程序,对808、915、940、980nm半导体激光的前腔、后腔膜系进行优化设计;选择Si,SiO<,2>,Al<,2>O<,3>作为薄膜材料;利用充氢来降低硅材料在近红外的光吸收;用离子辅助蒸发方法来增加薄膜的致密度和牢固度;用电子束真空镀膜机在高真空条件下进行镀制;利用光学膜厚控制仪进行膜厚控制;利用PE公司的lambda9分光光度计进行了反射率测量.后腔面膜反射率可超过99﹪,前腔面膜(反射率根据要求镀制)的控制精度可以小于2﹪,并进行了膜层牢固性实验和激光损伤实验,取得了很好的效果.