分布布拉格反射器半导体激光器中光栅结构设计

作     者：朱坤 李辉 郝永芹 钱冉 王东岳 Zhu Kun;Li Hui;Hao Yongqin;Qian Ran;Wang Dongyue

作者机构：长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 

基　　金：国家自然科学基金(61864002) 长春市科技发展计划项目(21ZY59) 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第11期

页      码：255-264页

摘      要：半导体激光器发射光谱中的边模存在恶化了其光束质量,严重限制了其在通信领域中的应用。基于分布布拉格反射器(DBR)半导体激光器中光栅的占空比、耦合系数、材料折射率三者之间的关系,研究了光栅占空比分布对边模抑制的影响,同时对矩形均匀光栅和矩形渐变占空比光栅结构的边模进行了分析与比较。优化了DBR光栅结构,分析了矩形均匀光栅与锥形渐变占空比光栅结构的旁瓣强度大小。利用时域有限差分(FDTD)法对器件结构进行仿真模拟,在不同光栅占空比分布下,分析了光栅的占空比和反射率的关系,并讨论了渐变占空比光栅反射峰值与光栅长度的关系。结果表明,渐变占空比光栅相比于矩形均匀光栅,边模得到有效抑制。当注入电流为63 mA时,在温度300 K下,矩形渐变占空比光栅结构的器件边模抑制比达到48 dB,并且渐变占空比光栅的反射峰值达到96%。通过分析矩形均匀光栅和锥形渐变占空比光栅结构在远场侧向切面上的光场分布,发现利用锥形渐变占空比光栅制作DBR有助于降低DBR半导体激光器的旁瓣强度。

主 题 词：激光器 分布布拉格反射半导体激光器 边模抑制 渐变占空比光栅 旁瓣 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CJL221297

馆 藏 号：203122620...