高功率半导体激光器腔面镀膜研究

摘要

本论文较详细的介绍了半导体激光器及其工作原理，并采取在芯片的前端面镀增透膜、后端面镀制高反射膜的方法，以获得高的增益、降低阈值电流、提高激光器的输出功率。采用ZrO<,2>和MgF<,2>组合的多层介质高反膜堆，其具备吸收小，散射少等优点，使得后腔面反射率大幅度提高；前腔面镀制由Al<,2>O<,3>和H4组成的减反膜，使前腔面反射率约大幅度降低，功率效率有显著提高，理论上，与未镀膜的器件相比性能将提高了3倍左右。与此同时，镀制的膜层保护了器件端面，防止氧化和水蒸气的侵蚀。 本论文采用了Denton Integrity-36全自动真空镀膜机，利用电子束蒸发离子辅助进行沉积镀膜，并介绍了膜层厚度控制的基础。

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英文文摘

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第一章 绪论

§1.1 引言

§1.2 高功率半导体激光器的发展状况

§1.3 论文研究目的和内容

第二章 激光器的物理基础及基本结构

§2.1 光的自发发射、受激发射与受激吸收

§2.2 光的自发发射

§2.3 光的受激发射

§2.4 光的受激吸收

§2.5 爱因斯坦系数关系式

第三章 半导体激光器以及其工作原理

§3.1 半导体激光器

§3.2 半导体激光器工作原理

§3.3 半导体内量子跃迁的特点

§3.4 异质结

§3.5 双异质结半导体功率放大激光器

第四章 薄膜技术与膜系设计

§4.1 薄膜的反射和透射

4.1.1 单层膜的反射率

4.1.2 多层膜的反射率

§4.2 薄膜的吸收和散射

§4.3 增透膜

4.3.1 单层增透膜设计

4.3.2 双层增透膜设计

§4.4 高反射膜

4.4.1 金属膜介绍

4.4.2 金高反射膜

4.4.3 全介质高反射膜

4.4.4 高反射膜的设计

第五章 薄膜工艺

§5.1 设备介绍

5.1.1 真空度的介绍

5.1.2 薄膜蒸发技术

5.1.3 薄膜厚度的控制

§5.2 半导体激光器腔面镀膜

结论

致谢

参考文献