半导体激光器结构设计与波导层的优化

作     者：郭嘉 贾华宇 罗彪 汤宝 赵菊敏 GUO Jia;JIA Huayu;LUO Biao;TANG Bao;ZHAO Jumin

作者机构：太原理工大学太原030024 武汉光迅科技股份有限公司武汉430074 

基　　金：国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(No.62027819) 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      码：29-35页

摘      要：针对1.31μm半导体激光器工作时,远场发散角过大以及AlGaInAs/GaAs材料体系中Al组分的氧化导致器件性能下降问题。提出了在InGaAsP/InP结构基础上,上下波导层采用GaAsP材料,与由InGaAsP材料构成的有源区形成异质结结构。相比同质结构制作的波导层,异质结波导层结构依据不同材料的折射率不同,实现有源层和波导层之间较大的折射率差,从而达到更好的波导限制。对1.31μm激光器中的In_(1-x)Ga_(x)As_(y)P_(1-y)材料组分进行理论计算,并根据该材料的折射率和晶格常数,对GaAs_(y)P_(1-y)材料组分、厚度进行理论计算。使用ALDS仿真软件,对同质结波导层和异质结波导层两种结构进行模拟分析。最后确定使用100 nm厚度的GaAs_(0.145)P_(0.855)材料分别作为波导层和限制层,有效减小远场垂直发散角,提高了激光器发射的光束在空间分布的圆对称形态。

主 题 词：半导体激光器 异质结构 折射率 远场发散角 

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] 

D　O　I：10.14016/j.cnki.jgzz.2024.2.029

馆 藏 号：203126584...