高功率长波红外量子级联激光器研究

目录

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第1章 绪 论

1.1 红外光源与半导体激光器

1.2 量子级联激光器

1.2.1 量子级联激光器发展史

1.2.2 量子级联激光器的基本结构

1.2.3 长波量子级联激光器的应用

1.3 论文的主要内容

第2章 长波量子级联激光器能带结构与波导结构理论

2.1 量子级联激光器相关理论设计

2.1.1 基于一维Schr?dinger方程的有源区设计

2.1.2 电子的辐射跃迁与非辐射跃迁

2.1.3 器件的光学增益与阈值特性分析

2.1.4 量子级联激光器的电光转换效率

2.2 基于Helmholtz方程的平板波导理论

2.3 本章小结

第3章 量子级联激光器关键技术与制备工艺

3.1 量子级联激光器材料外延技术

3.1.1 分子束外延技术

3.1.2 金属有机化合物气相外延

3.2 量子级联激光器材料表征技术

3.2.1 高分辨X射线双晶衍射

3.2.2 霍尔测试

3.2.3 透射电子显微镜

3.3 量子级联激光器的器件工艺

3.4 量子级联激光器测试技术

3.4.1 功率-电流-电压测试

3.4.2 激射光谱测试

3.4.3 电致发光谱测试

3.4.4 远场测试

3.5 本章小结

第4章 量子级联激光器的热特性研究

4.1 量子激光器的生热来源

4.2 量子级联激光器的热传导

4.3 量子级联激光器的热模拟

4.3.1 量子级联激光器热模型的建立

4.3.2 单脊器件的散热优化

4.4 掺Fe半绝缘InP的选区外延生长

4.4.1 本征InP材料生长

4.4.2 掺Fe半绝缘InP的选区外延生长

4.5 优化结构对器件性能的影响

4.6 本章小结

第5章 高功率长波红外量子级联激光器的研制

5.1 基于束缚到连续结构设计的8 μm大功率量子级联激光器

5.2 基于斜跃迁非共振抽取结构设计的14 μm大功率量子级联激光器

5.3 本章小结

第6章 外腔长波量子级联激光器的研究

6.1 外腔量子级联激光器的理论分析

6.1.1 Littrow型光栅外腔量子级联激光器的光学结构

6.1.2 外腔量子级联激光器的模式选择

6.2 长波外腔量子级联激光器

6.2.1 双层减反膜制备

6.2.2 外腔量子级联激光器光学系统的搭建

6.2.3 电动控制外腔量子级联激光器

6.3 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论及创新点

7.1.1 结论

7.1.2 创新点

7.2 展望

参考文献

攻读博士学位期间取得的成果

致谢