980nm半导体锁模激光器及808nm半导体激光器阵列的研究

摘要

半导体激光器具有先天的体积小、重量轻、寿命长等优点,一直是光电行业内研究的重点之一。近年来在半导体激光器方面的研究又主要集中在半导体锁模激光器、双光束半导体激光器以及半导体激光阵列等方面。本文针对时下研究的热点,并结合实验室的实际条件主要进行了一下几方面的研究:
　　(1)在半导体激光器的基础上,结合锁模激光器的原理,制备了有可饱和吸收区的两段式半导体锁模激光器,通过外腔锁模半导体激光器测试仪的实验装置,对980nm半导体锁模激光器的重复频率、输出光功率及峰值功率与正向偏置电流、反向偏置电压做了系统的试验研究,并进行了相关的验证比较。
　　(2)设计了一种新型的具有波长布拉格反射波导的边发射半导体激光器。实现了垂直方向上的双光束输出,在垂直方向上的±33.4°处有两束发散角为7°左右的激光束输出。对器件前后腔面镀膜后,在连续注入3A电流时实现了1.4W的功率输出,注入4A的脉冲电流时功率可以达到2.26W。器件在283K-343K的温度范围内对应的特征温度可达到91K。
　　(3)对808nm无铝量子半导体激光器阵列在芯片结构、腔面膜以及阵列封装结构优化上进行了实验研究。提出了新型的窗口结构,提高了半导体激光器的 COD阈值,改善了激光器的光束质量。分析了半导体激光器的最佳工作点的变化,在激光器腔面分别镀上90％和5%的反射膜时,获得了最高达1.63的斜率效率。对CS封装进行了优化,实验验证了在这种封装条件下10-13发光单元能获得相对较高的光电转换效率。

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第1章 引言

1.1 半导体激光器的发展及其研究背景

1.2 论文的研究内容和主要创新点

1.3 本章小结

第2章 半导体激光器的基本原理及理论参数

2.1 粒子数反转和光增益

2.2 阈值条件和增益分布

2.3 激光谐振腔

2.4 半导体激光器的主要参数

2.5 本章小结

第3章 980nm半导体锁模激光器

3.1 半导体锁模激光器的研究状况

3.2 半导体锁模激光器的锁模机制及其原理

3.3 半导体锁模激光器的制备工艺

3.4 小结

第4章 布拉格反射波导双光束边发射半导体激光器

4.1 双光束的产生

4.2 器件结构设计

4．3 器件制备与测试

4.4 结论

第5章 808nm无铝量子阱半导体激光器阵列的研究

5.1 808nm无铝量子阱结构外延片的制备

5.2 激光器窗口非注入区结构的改进

5.3 808nm阵列激光器腔面膜

5.4 808nm半导体阵列激光器CS封装的优化

5.5 本章小结

第6章 总结

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果