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。     

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。     

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。     

GaN基垂直腔面发射激光器的研究进展

GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)是一种具有垂直出光结构的新型半导体激光器,其发光波长可覆盖整个可见光波段.与边发射激光器相比,VCSEL具有单纵模工作、低阈值电流、圆形对称光斑、与光纤耦合效率高以及可以制备高密度二维阵列等优点,因此被认为是下一代半导体照明、微投影、全色显示、可见光通信等应用领域的理想光源.GaN基VCSEL发展至今已经取得长足的进展,距离实现产业化应用也越来越近.本文对照目前已经发展成熟的GaAs基VCSEL的发展状况,综述了GaN基VCSEL的应用领域、发展现状、技术路线,并着重介绍了绿光GaN基VCSEL所取得的一系列进展,最后简述了GaN基VCSEL所面临的技术挑战.     

垂直腔面发射激光器的高频调制

面向芯片级原子光学器件的研制需要,研究了垂直腔面发射半导体激光器的高频调制特性及Bogatov效应引起的一级侧边带转移效率的不对称现象。设计制作了垂直腔面发射半导体激光器的控制电路与基于微带匹配技术的高精度阻抗匹配电路。通过实验研究了不同射频输入功率下激光器的调制效率。结果显示:在3.4 GHz、3.162 mW射频功率输入下,实现了最大为60%的边带转移效率;激光器一级左右边带调制幅度具有不对称性,并且该不对称性随射频输入功率的增加而增强。     

可拆卸双脉冲TEACO_2激光器

本文介绍一种双脉冲TEACO_2激光器.这种器件性能稳定.结构紧凑,具有可拆卸和调试方便的特点.     

一种高精度CCD测试系统的非均匀性校正方法

针对高精度光电耦合器件(CCD)测试系统中像素的非均匀性给测试结果带来较大误差的问题,根据引起图像像素非均匀性噪声的特性,建立了对应的图像模型.采用自适应阈值分割算法将图像二值化分离出有效使用像素,并提出了一种采用两点线性方法对非均匀性像素进行校正的算法.仿真实验采用高速面阵CCD采集由激光器发射的圆形光斑图像,并通过计算图像光斑的中心坐标进行了验证.结果表明,该算法能够将图像的复杂背景与光斑分离,可校正其像素的非均匀性,稳定光斑的像素灰度值.在相同条件下连续采集图像,图像光斑的中心坐标稳定.     

2006年国家自然科学基金项目指南:跨科学部交叉项目信息科学部

1．垂直腔面发射大功率激光器的研究(与数理科学部物理Ⅰ交叉) 研究垂直腔面发射大功率激光器及阵列模块的相关物理问题,解决结构设计及器件工艺中的关键技术, 研制连续输出功率高、长寿命的激光器和阵列模块．     

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。     

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．     

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。     

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.     

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。     

BBO晶体对皮秒YAP和YAG激光的腔内倍频

以ＢＢＯ晶体作为腔内倍频元件，研究带抗共振环对撞脉冲锁模Ｎｄ；ＹＡＰ和Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的腔内倍频效应，在两种激光器中分别获得基波脉宽８ｐｓ和１０ｐｓ，倍频能量转换继７０．０％和６３．６％。理论分析和实验结果相吻合。     

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。     

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.     

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。