大功率垂直腔面发射激光列阵的应用

垂直腔面发射激光器（VCSEL）列阵是实现激光器高功率输出及应用的重要途径。本文针对垂直腔面发射激光器列阵从列阵器件的发展现状和应用前景方面进行介绍。     

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。     

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的原理与应用

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)是二极管泵浦的多量子阱增益介质半导体激光器。近年来,光泵浦垂直外腔面发射激光器作为半导体能带工程的新成果,在理论和实验方面均取得了令人触目的进展。该器件具有较高的输出功率、卓越的光束质量和紧凑的结构。薄片式的激活介质避免了棒状介质的热透镜效应,周期性共振增益(PRG)结构提高了多量子阱内的受激辐射截面,分布布拉格反射器(DBR)减少了谐振腔的损耗。相对于晶体棒作激活介质的固体激光器来说,这种新型激光器可以通过半导体能带工程提供更加广泛的波长选择范围。它克服了电泵浦边发射和电泵浦面发射半导体激光器的限制,可以提供近衍射极限的基模或TEM01模的圆形光斑。     

SiO_2/Au高反射率半导体激光器腔面涂层的制备与研究

处在长时间工作中的半导体激光器,由于晶体的局部过热和一些不完整性,容易造成腔面损伤,降低器件寿命,且从激光器后腔面射出的光大都损失掉了,不能得到充分利用,影响了光源的效率。因此,用介质膜对腔面加以保护和在后腔面上制备高反射涂层有效地利用     

Si反射面组合式二维面发射激光二极管列阵

制备了一种组合式二维面发射激光二极管列阵。该列阵含6个发光区,脉冲输出功率可达220mW,且具有制作方便,兼备Si过渡热沉的优点,有利于器件可靠性的改善。并对影响发光效率的原因进行了分析。     

单氧化限制垂直腔面发射激光器的阈值

使用有限差分和模式跟踪方法对垂直腔面发射激光器(VCSELs)中光、电、热场耦合方程自洽数值求解,设计了其阈低值结构.给出了限制电流孔径分别为1 μm、2 μm、3 pm和6 μm的阈值电流密度、载流子密度、基模光场和热场的空间分布,得到了单氧化限制VCSELs中注入阂值电流随限制孔径变化曲线.结果表明,在2～6 μm...     

基于混沌光注入互耦合VCSELs获取高复杂度混沌同步信号的研究简

提出了一种带光反馈的垂直腔面发射激光器(I-VCSEL)单向注入到另一个VCSEL(D-VCSEL)所产生混沌光驱动两个互耦合垂直腔面发射激光器(MC-VCSELs)获取宽带宽、高复杂度的混沌同步方案.利用自旋反转模型(SFM),数值研究了一定光注入条件下,D-VCSEL注入MC-VCSELs的强度以及MC-VCSELs之间的互注入强度对系统输出混沌信号的带宽、复杂度及同步性能的影响.结果表明:通过合理选取D-VCSEL注入到MC-VCSELs的强度以及MC-VCSELs之间的互注入强度,可有效提高耦合系统输出混沌信号的带宽和复杂度,并可同时实现MC-VCSELs之间高质量的混沌同步,且该同步对自旋反转速率γs和有源介质双折射系数γp具有较高的容忍度.     

掩埋隧道结的研制及其在1.3μm VCSEL结构中的应用

采用气态源分子束外延（GSMBE）技术在（100）InP衬底上分别了生长了δ掺杂的P^＋ -AllnAs—n^＋ -InP和P^＋ -InP—n^＋ -InP两种隧道结结构,用电化学C—V和I—V特性曲线表征了载流子浓度和电学特性,发现P^＋ -AllnAs-n^＋ -InP隧道结性能好于P^＋ -InP-n^＋ -InP隧道结。接着在（100）InP衬底上生长了包含P^＋ -AllnAs-n^＋ -InP掩埋隧道结和多量子阱有源层的1．3μm垂直腔面发射激光器（VCSEL）结构,测试得出其开启电压比普通的PIN结VCSEL小,室温下其电致荧光谱波长在1．29μm。     

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。     

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.     

新型激光技术研究进展

重点介绍了过去10年来厦门大学光电子技术研究所在高Q值玻璃球微腔光子学、光纤激光器、平面波导的交错复用器设计和固体激光器研究中所取得的进展情况.特别重点讨论了在光纤激光器领域所开展的研究内容以及取得最新进展:如利用掺Yb双包层光纤激光器泵浦的2级P2O5拉曼级联获得了瓦级1 480 nm输出的拉曼光纤激光器;实现了O波段多波长磷硅拉曼光纤激光器;提出并利用双泵浦光纤参量放大器作为激光增益介质,在国际上率先实现了光通信波段(1 550 nm)多波长、窄线宽光纤参量振荡器;采用光纤激光器腔内参量泵浦技术,获得了C+L波段的高性能光纤参量放大器.同时对球微腔激光器也进行了较为详尽的讨论.     

High energy femtosecond mid-infrared generation pumped by a two-color Ti:sapphire multipass amplifier

Intense mid-infrared was generated by direct frequency mixing two pulses from a dual-wavelength Ti：sapphire system. From a multipass amplifier we generated two tunable wavelength femtosecond pulses with a total energy of 15 mJ. Pulse energy of 1.6 μJ and 7.4 μJ of mid-infrared light is achieved with and without its multipass amplifier at 9-11μm, with pulse duration of 500 fs.     

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。     

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．     

金属蒸汽激光进展

本文评述了金属蒸汽激光（ＭＶＬ）的最新进展：横向放电与金属卤化物激光，概述了Ｗａｌｔｅｒ判据，描述了ＭＶＬ近年来的应用，讨论了ＭＶＬ今后的发展方向。     

在210K温度下CW运转5.2μm的量子级联激光器

在210K的温度下，5．2μm的量子级联激光器在CW运转下输出光功率高于5mW，利用温差电致冷器件即可达到此温度．将激光器放置于铜块上，在210K时，它的热阻抗约为10K／W．使用实验测量得到的T0=136K，J0=535A/cm2，Vop=8．1V和上述的热阻值，理论上可以达到激光运转的最高温度是212K，与实验结果相一致．通过热学模拟显示，由提高激光器的设计和散热，可使热阻抗降低到8．8K／W，从而使激光器运转温度提高到230K。     

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。     

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。     

半导体激光器噪声测试系统

以PC机为主控单元,研制了半导体激光器噪声测试系统,通过PC机对频谱分析仪的远程控制,完成对器件噪声信号的自动采集和处理。用该系统对InP／InGaAsP V双异质结半导体激光器的电噪声和电阻的热噪声进行了测量。实验结果表明,该系统可重复性好,测试结果准确。     

窄线宽可调谐半导体激光器

研究了一种利用光栅弱耦合外腔改善可见光半导体激光器性能的方法,并对６５０ｎｍ半导体激光器进行了实验,外腔镜由一个闪耀光栅构成,通过转动光栅角度,获得了窄线宽单模激光输出,谱线宽度０．１ｐｍ,线宽压窄比达９８００,边模抑制比＞２０,并且在约２０ｎｍ的荧光谱宽基础上得到约５ｎｍ波长的连续调谐范围