光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的倍频研究

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器（OPS-VECSEL）是一种新型的半导体激光器,在很多领域有着广阔的应用前景。其外腔结构更容易实现高功率、高光束质量的倍频。本文分析了光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器的器件结构;研究了VECSEL的倍频,设计了两种不同的VECSEL倍频结构及散热装置。     

垂直腔面发射激光器的原理与设计

阐述了垂直腔面发射激光器（VCSEL）的工作原理及器件的设计方案,并设计出激射波长为980nm,InGaAs/GaAs多量子阱作为发光材料,氧化物限制电流,衬底面出光的基横模低阈值的器件结构。     

大功率激光器研究创新成果填补国内空白

我国大功率激光器研究取得创新成果,近日,由中科院长春光机所完成的吉林省科技厅发展计划项目“半导体电泵浦集成微腔激光器”、“高功率光纤激光器”和“980nm垂直腔面发射激光器输出功率的提高”在长春分别通过专家鉴定,整体均处于国内领先水平,并填补了国内空白。     

多量子阱被动锁模半导体激光器的啁啾分析

讨论了多量子阱被动锁模半导体激光器中光脉冲啁啾的产生机制和变化规律,在实验中得到被动锁模蓝移啁啾脉冲,它主要是由于增益介质和饱和吸收体的热效应参数所致的结果,这为设计出通信波长(1.55μm)、高脉冲能量(>10 dBm)、窄脉宽(<2.9 ps)和具有时间带宽积脉冲(Δt.Δυ~0.43)输出的通信用半导体激光器提供理论依据.     

超高速锁模半导体激光器光谱蓝移现象研究

本文对一种新型输出波长1.55μm、超高速10 GHz、多量子阱、锁模半导体激光器的自发辐射光谱的蓝移现象进行实验研究,得到随着对锁模半导体激光器增益区施加增益电流的增加(5 mA→70 mA),多量子阱半导体激光器自发辐射光谱存在明显的蓝移现象(1.550μm→1.500μm),以及输出中心波长向短波长方向移动50 nm的实验结果,这对深刻理解和实现光时分复用技术中高质量超短相干脉冲光源具有重要意义.     

激光器的新成员--量子点激光器

量子点异质结构是窄带隙材料以纳米尺度连贯插入单晶体点阵中．这些微小结构为改进异质结构激光器的基本原理以及拓宽它们的应用提供了独特的平台．与量子阱激光器相比，量子点激光器因具有delta样的电子态密度而具有优异的光激发特性．近年来半导体量子点激光器的进展已经达到了一个新的水平，在某些最重要的应用方面，量子点激光器已经超过了量子阱激光器的一些关键特性．     

可见光垂直腔面发射激光器的性能模拟

采用有限差分光束传播方法(FD-BPM)对氧化型可见光垂直腔面发射激光器进行了模拟计算.在计算中,考虑了电流密度分布、自热效应、量子阱内载流子的横向扩散和光场的分布等主要物理过程,并对各种物理过程进行了自洽式计算;得到了氧化型可见光垂直腔面发射激光器的电流密度分布、温度分布、量子阱内载流子密度的分布,同时计算了阈值电流、光场的横向分布及电流-光功率输出特性.计算结果表明,使用该模型计算出在氧化孔半径为6 μm时阈值电流为0.67 mA,光输出功率最高可达4.5 mW.     

微腔半导体激光器的多模行为

采用数值模似的方法讨论了微腔半导体激光器的多模行为。结果表明,通过调整微腔的结构,使激射模频率落在有源介质的增益谱峰处,并且使自发发射进入该模式的效率尽量大,可实现微腔半导体激光器的单模输出。     

具有氧化孔径层的方柱形微腔半导体激光器理论模型

对于具有大折射率衬比的氧化孔径层的方柱形垂直腔面发射微腔半导体激光器,基于Maxwell方程组的矢量解,推导了用于计算激光器阈值增益的理论模型,为数值模拟和微腔半导体激光器的最佳设计提供了理论依据.     

GaN基垂直腔面发射激光器的研制

作者在我国大陆首次实现了GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)的激射.首先采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上进行高质量氮化物增益区的外延生长,然后在表面沉积高反射介质膜分布布拉格反射镜(DBR).将样品键合到其它支撑片上后,采用激光剥离技术将蓝宝石村底去除.再在去除蓝宝石后露出的氮化物表面沉积第二组介质膜DBR制成VCSEL.在室温光泵条件下,观察到VCSEL的激射,激射波长449.5 nm.阈值6.5 mJ/cm2,激射峰的半高宽小于0.1 nm,这些指标达到了国际领先水平.本文为进一步研制实用化氮化物VCSEL奠定了重要的基础.     

准连续可调的NH3分子光泵亚毫米波激光

以NH_3分子气体为工作物质,对CO_2激光和微波同时作为泵浦源的光泵亚毫米波激光系统的密度矩阵方程的求解,获得光泵激光器的频率特性和增益特性。理论计算结果表明:利用光泵激光中的超喇曼过程,改变微波频率,可以产生频率准连续可调的亚毫米波信号;利用谱线的压力增宽,调节激光的腔长,改变其纵模频率,也可以获得准连续可调的亚毫米波信号。     

量子阱异质结激光器概述

量子阱异质结(QWH)激光器是七十年代后期发展起来的一种新型半导体激光器,其主要特点是有源区的厚度很小(<500),从而呈现出“量子尺寸效应”。这类激光器的线性(光—电流特性)、阈值电流的稳定性及噪音—动态特性都比典型的双异质结(DH)激光器有所改善。本文就QWH激光器的一些主要特性和性能予以简述。     

OPFIRL中超喇曼过程的电偶极跃迁增强效应

利用超喇曼过程,可以获得在一定范围内频率准连续可调的亚毫米波激光;证实在红外—微波双光子泵浦亚毫米波激光的超喇曼过程中存在电偶极跃迁增强效应,利用这种效应,有可能提高超喇曼激光器的效率。     

光泵远红外激光工作气体压强的最佳值

本文研究光泵远红外激光器的最佳工作气体压强。采用3能级系统模型,求解量子系统的密度矩阵方程,再用迭代运算法计算远红外激光的输出功率密度。激光器的远红外输出功率密度是泵浦激光功率密度I_p,泵浦频偏x,远红外信号的频偏y,工作气体压强P的函数。改变工作气体压强的值,可求得I_s-P的关系曲线。理论求得的P的最佳值与实验结果很好相符。     

1.3μmInGaAsP半导体激光器谱线展宽因子的研究

谱展宽因子是半导体激光器的重要参数之一，本文在分析了半导体激光器有区折射率和增益对载流子的依赖关系的基础上，给出了展宽因子α的定义式，实验测得１．３μmInGaAsP半导体激光的α因子的值约为３．９６。     

808 nm大功率半导体激光器的低频电噪声

对 8 0 8 nm大功率半导体激光器的低频电噪声进行测试 ,给出器件电噪声与频率、注入电流之间关系 ,讨论噪声与电、光导数之间的关系 .结果表明 ,80 8nm大功率半导体激光器的电噪声在低频段主要为 1 /f噪声 ,并在阈值附近有最大值     

布拉格反射波导双光束边发射半导体激光器

报道1种在垂直远场方向上产生2个极窄的稳定对称光斑多量子阱边发射半导体激光器,在其有源区两侧设计布拉格反射波导结构.制备100μm条宽的边发射激光器,在垂直方向±33.4°附近实现2个稳定的7.2°对称的近圆形光斑,对器件镀膜后进行测试,在连续和脉冲工作条件下分别得到1.40,2.26 W的输出,器件的特征温度可达到91K.     

单频外腔半导体激光器的主动稳频

采用鉴频反馈电路控制外腔长，对长外腔单纵模半导体激光器进行主动稳频，获得线宽小于２００ｋＨｚ的稳定单频输出，在２ｈ内频率漂移小于２ＭＨｚ     

半导体激光逻辑器件研究综述

本文运用速率方程对半导体激光器实现逻辑器件的基本原理进行了分析，并介绍实现半导体激光逻辑器件一些基本方法。