垂直腔面发射激光器的光束特性研究

摘要

垂直腔面发射激光器作为新结构半导体激光器，具有表面光输出、易于二维集成，圆形对称光束、与光纤耦合效率高以及功率损耗低、使用寿命长等优点，在光互联、光通信以及大规模激光显示方面等方面得到了广泛应用。
　　本论文细致阐述了VCSEL的基本原理及器件光束质量的因素。针对传统VCSEL圆形电极结构，具有电流注入不均匀以及光束质量差的问题，本文提出了一种新型电极结构的VCSEL设计方法，即放射式电极结构VCSEL，从而提高电流注入的均匀性和激光器的光束质量。在实验中，采用半导体器件工艺制备了红光VCSEL器件，并对这种新型电极结构的VCSEL器件的光束特性进行了测试分析，结果表明，这种设计方法明显改善了VCSEL激光器件的出光质量。
　　为了进一步发挥VCSEL易于二维集成阵列的优势，本文制备了中心对称型红光VCSEL二维阵列器件，实验上获得了整体激光器较高的光功率输出水平。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 VCSEL的发展状况

1．2 VCSEL的基本结构及优势

1．3 VCSEL的应用前景及发展方向

1．4 本论文的主要研究内容

第二章 VCSEL的相关理论

2．1 VCSEL的基本理论

2．2 远场发散角

2．3 光束质量

第三章 VCSEL的制备工艺

3．1 外延片生长

3．2 新型发散式电极结构光刻版的制作

3．3 光刻工艺

3．4 腐蚀工艺

3．5 氧化工艺

3．6 欧姆接触工艺

第四章 新型电极结构VCSEL的光束特性分析

4．1 新型电极结构VCSEL单管器件的输出特性与光束特性分析

4．2 新型电极结构VCSEL阵列器件的光束特性分析

结论与展望

致谢

参考文献