阵列半导体激光器的单元均匀性与器件的质量关系

本文通过电导数和光导数技术对阵列半导体激光器及单管并联模拟阵列进行了测试,通过对表征半导体激光器质量的h和Q参数的测试,研究了各单元器件均匀性与其组成的阵列器件的质量的关系。导数测试的h和Q参数可以给出阵列器件的均匀性,导数技术可以用来评价阵列半导体激光器的质量。     

半导体激光器的电导数测试和可靠性分析

采用电导数测量技术,测量了质子轰击型GaAs/GaAlAs激光器的器件参数,探讨了这些参数与半导体激光器可靠性的关系.     

高功率半导体激光器阵列及其应用

介绍了高功率半导体激光器阵列的国内外研究情况,概述了高功率半导体激光器研究中所面临的关键性技术问题———半导体激光器阵列条、高功率半导体激光器阵列的散热技术及其光耦合技术,指出降低半导体激光器的生产成本是提高我国国际竞争力的重要手段。     

寄生参数对半导体激光器直接调制特性的影响

通过理论推导和模拟计算,给出激光器调制带宽和其它参数之间的关系。分析了不同张驰振荡频率、衰减系数和寄生参数下的调制特性。结果表明当寄生参数过大时,激光器的3 dB调制带宽主要受寄生参数限制,因而只能在解决了寄生参数限制的前提下,通过对器件的有源区和结构进行优化才能获取高的3 dB调制带宽。对于制作的聚酰亚胺埋沟掩埋激光器和AlGaInAs脊型波导激光器其最大3 dB调制带宽分别为5 GHz和8.5 GHz,定性地解释了两类半导体激光器调制特性的测试结果。     

半导体激光器出射光束的折射微透镜准直

讨论了利用柱形折射微透镜来改善强功率半导体激光器出射光束平行性的问题,给出了强功率半导体激光器出射光束的准直平行性通过柱形折射微透镜的作用得到显著改善的几个关键因素,所得出的研究结果可以实际应用于一种低阵列规模的线列强功率半导体激光器出射光束的准直。     

半导体激光器出射光束的折射微透镜准直

讨论了利用柱形折射微透镜来改善强功率半导体激光器出射光束平行性的问题,给出了强功率半导体激光器出射光束的准直平行性通过柱形折射微透镜的作用得到显著改善的几个关键因素,所得出的研究结果可以实际应用于一种低阵列规模的线列强功率半导体激光器出射光束的准直.     

提高半导体激光器可靠性的研究

半导体激光器广泛应用于高新技术领域,其可靠性是应用系统可靠性的关键。通过研究半导体激光器的可靠性及其规律．采用电导测试技术评价半导体激光器质量和可靠性,并在器件制造、器件筛选和器件使用三个环节提出新的提高半导体激光器可靠性的措施。     

异质兼容集成半导体光电子器件与集成基元功能微结构体系

以纳米压印光栅制作为基础,研究了适应纳米压印工艺的对接生长材料结构及生长工艺,生长的材料均匀性好,适合后续器件工艺制作。通过理论设计及实验研究,优化了浅刻蚀有源波导及深刻蚀无源波导的变换结构,降低了器件的转换损耗及回波损耗。结合后续制作的器件,对接界面插入损耗可以小于1.5 d B。完成了多种多波长阵列DFB激光器及高性能DFB激光器的制作,包括16通道200 GHz,300 GHz间隔1550 nm波段阵列激光器,4通道20 nm间隔1310 nm波段阵列激光器,双八分之一相移激光器,非对称三相移激光器,变节距啁啾调制激光器等,广泛的验证了压印工艺的可靠性及适应性。研究了阵列器件的热调谐特性及热串扰特性,取得了器件热特性数据。为下一步编写阵列器件波长控制程序取得了实验数据。依据2012年度In P基AWG测试结果,对AWG的结构设计数据进行了修正并重新设计。修正设计后制作的通道波长间隔为1.56 nm,通道中心波长1549.7 nm,串扰小于1.5d B。完成了四通道阵列激光器与多模干涉结构合波器(MMI)的单片集成芯片的设计、制作与测试,针对集成芯片完成了器件的封装设计。由于集成芯片管脚非常多,直流偏置,微波信号,热调谐信号互相之间存在耦合,串扰,布线交叉等。为此采用了多层过渡板结构,有效的将各个管脚分开,降低电学串扰。搭建芯片测试平台系统。完成了多波长半导体微环激光器的的制备与测试,采用In P基多量子阱激光器外延材料结构,利用感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术和Si O2钝化工艺,研制了基于环形谐振腔的双波长半导体激光器样品,实现了激光光源的单片集成。改变激光器的注入电流,可调节峰值波长与波长间隔。对In P基长波长10 Gb/s单片集成OEIC光接收机进行了电路建模、共基极和共发射极OEIC集成电路设计、制备与测试,跨组放大器达到10 Gb/s传输速率,PIN探测器带宽实现7.8 GHz,OEIC器件传输速率达到4 Gb/s,眼图清晰。探索了Si基准单片光发射OEIC方案的可行性。该方案是在Si片衬底上湿法腐蚀出沟槽,并在沟槽里溅射金属层,将FP激光器芯片贴装在沟槽里,通过金属层将电极引出,与Si CMOS激光驱动电路实现准单片集成。     

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。     

高功率半导体激光器的电噪声

对高功率量子阱半导体激光器的爆破噪声和可能来自相 同缺陷源的产生复合噪声（g-r噪声）进行了研究. 实验结果表明, 如果老化电流远高于阈 值电流I_th, 爆破噪声和g-r噪声将会被引入, 甚至会出现多重g-r噪声. 通过 对比样品老化前后光电导数的特征参量发现, 老化后产生爆破噪声和g-r噪声的器件为失效 器件, 表明高功率量子阱半导体激光器在使用和老化过程中有时会伴有爆破噪声和g-r噪声 . 通过缺陷能级理论和p-n结势垒高度变化, 讨论了爆破噪声、 g-r噪声及多重g-r噪声 产生的原因.     

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     

窗口条形半导体激光器中结温升和光输出热饱和特性分析

本文在考虑热沉影响和多热源作用的基础上,对条形半导体激光器中的热传导方程和包含结温升变量的光输出功率方程进行了求解,得到了不同器件材料、结构参数下的窗口条形激光器的结温升及非线性光输出特性。计算结果与实验结果相符。     

高功率激光二极管的可靠性研究

在使用综合参数测试仪测试半导体量子阱激光器的过程中，通过测试的功率曲线和伏安特性，断定激光器受到损伤，由扫描电镜(SEM：Scaning Electron Microscopy)观察到激光器的腔面出现了熔化，证实激光器性能的改变是由于产生了暗线缺陷(DLD：Dark Line Difect)和灾变性光损伤(COD：Catastrophic Optical Damage)，通过分析，了解到激光器的退化主要是由器件本身的材料、结构以及后期的工艺过程所决定的，在测试器件过程中电浪涌会加速或产生突然灾变性退化，最后给出了用隔离及无吸收窗口来减少损伤的方法．     

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。     

高功率半导体激光器标准列阵单元及散热器的设计与制作

对高功率半导体激光器的标准列阵单元及散热器进行了设计和制作．采用该标准列阵单元及散热器对不同占空比的二维半导体激光器列阵的测试表明，中间通过插入不同厚度的无氧铜散热片，可有效地把不同负载的热量散发出去，保证器件有效工作，增加可靠性．并且可以通过简单地改变标准单元之间的散热片的厚度，从而改变激光器列阵的散热能力，控制不同的占空比因子。     

浅析大功率半导体激光器面阵的光纤耦合技术

近年来,半导体激光阵列发展迅猛,但由于输出光束质量差,影响了其直接应用。因此,改善大功率半导体激光器的光束质量成为各国关注的焦点。本文在介绍光纤耦合技术的基础上,对大功率半导体激光器面阵光束整形方案进行了分析和研究。     

仿真软件在脉冲激光器驱动电源设计中的应用

分析了半导体激光器对驱动电源的要求,介绍了仿真软件Multisim的主要功能及特点,利用Multisim设计了性能稳定的脉冲激光器驱动电源,给出了脉冲频率、占空比等参数的理论及实验值.     

半导体集成光学中微解理技术的研究

本文详细讨论了在GaAlAs/GaAs系统中形成双异质结构激光器微解理腔面的方法,并在实验研究的基础上,分别对两种GaAlAs/GaAs结构给出了最佳的晶向择优腐蚀、组份选择腐蚀,超声振动解理的条件。此方法对于超短腔激光器以及短耦合腔激光器等半导体集成光学器件的研制都有重要的应用。     

高功率半导体激光器在金属材料加工中的应用

高功率半导体激光器及其阵列具有体积小、质量轻、能耗低、光斑易调节、光电转换效率较高的优点,广泛应用于金属材料焊接、金属表面相变硬化和金属材料表面熔覆。利用高功率半导体激光器可以连续性焊接不同型号的合金钢,获得大面积深度均匀的相变硬化层,也能够精确控制熔覆层结构及其几何形状。     

紫外激光器的发展及应用

本文收集记录了随着光电子技术的发展中紫外激光器的革命过程以及最新激光仪器,不同的激光仪器各有千秋,避免了上代仪器的缺点,以高重复率激光器和高功率激光器为例,分别代表了两种不同的脉冲激光器产品。多年来紫外激光由气体激光器到固体激光器产生了一大飞跃,目前人们广泛使用的对宽禁带半导体进行打标的高重复率紫外激光器对半导体工业市场产生了巨大的影响。未来科学家将努力把纳米技术运用到微型光电器件的组成中。