摘要：倾斜波导半导体激光器具有独特的谐振光路,基侧模在倾斜波导内满足“之”字形振荡,可有效抑制广域激光器中的高阶侧模激射和灯丝效应。目前倾斜波导半导体激光器大多采用强折射率导引设计,其“之”字形谐振腔长仅由几何关系确定,在弱折射率导引下谐振条件存在一定偏移。为此,基于静态相位法引入古斯-汉欣位移因子,给出了一种适用于两种折射率导引情况的理论模型。对比分析表明,数值计算的结果与两种折射率引导下的仿真结果吻合较好,能更准确地满足弱折射率引导下倾斜波导内基侧模的“之”字形谐振。理论分析同时表明,m阶侧模存在相应的临界刻蚀深度,在基侧模临界刻蚀深度附近,倾斜波导表现出更强的模式选择能力。

摘要：基于严格耦合波理论,分析GaAs/AlO_(x)高折射率对比度亚波长光栅(HCG)反射镜的偏振和反射特性,设计了横电(TE)偏振的HCG。当入射光由衬底垂直入射时,HCG在940 nm附近的最高反射率接近1。分析了光栅形貌误差和入射角偏差对其反射特性的影响。采用金属有机化合物气相沉积技术进行外延生长,通过电子束曝光、干法刻蚀、湿法刻蚀以及湿法氧化等方法制备出HCG,并进行理论与实验结果的对比分析。实验测试了入射光由光栅表面垂直入射的反射率,其中TE偏振光的最高反射率达到84.9%,与86.5%的理论值比较接近,且横磁(TM)偏振光的反射率低于40%,反射谱的变化规律也与理论结果基本一致,这验证了理论结果的合理性。该反射镜可以作为垂直腔面发射激光器的超薄反射器,具有低损耗、偏振稳定和单模工作的特性。

摘要：以面发射分布反馈(SE-DFB)半导体激光器为研究对象,基于耦合模理论,通过耦合系数表征器件的出光特性,研究二阶光栅对器件出光特性的调控作用。使用时域有限差分法(FDTD)进行光栅的结构仿真和参数优化,在器件衬底部位引入分布布拉格反射镜(DBR)协同光栅调控出光特性,以980 nm波段半导体激光器为例,重点研究DFB光栅占空比、DFB光栅周期长度、DFB光栅刻蚀深度、DFB光栅倾角、DBR反射镜占空比、DBR反射镜材料折射率、DBR反射镜周期介质层数对光栅耦合系数的综合影响,得到优化的光栅参数,为后续器件设计与制备提供理论依据。

摘要：随着智能感知技术的快速发展,高功率、窄线宽的半导体激光光源成为研究热点。通过在边发射半导体激光器件表面引入高阶曲线光栅,设计了一种独特的非稳谐振腔结构,可实现高功率和窄线宽。采用紫外光刻和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术,制备了周期为6.09μm、占空比为0.66、刻蚀深度为500 nm的曲线光栅。在室温条件下,测得腔长为2 mm的器件的阈值电流为220 mA,连续输出功率为1.48 W,斜率效率为0.63 W/A。比较了法布里‐珀罗激光器、直线光栅分布式反馈(DFB)激光器和曲线光栅DFB激光器的光谱,结果表明,曲线光栅对半导体激光器的模式选择起到了关键作用,有利于实现高功率DFB激光器的窄线宽单模输出。该器件具有制作工艺相对简单、性能优异、可靠性高等特点,具有广阔的应用前景。

摘要：设计并制作了一种新型含有组合光栅结构的分布式布拉格反射(CDBR)半导体激光器。通过引入组合光栅结构,对分布式布拉格反射(DBR)激光器的高阶侧向模式进行调控,提升了高阶侧向模式的损耗,最终优化了远场光斑图案。实验制得的器件腔长为2 mm,脊波导宽度为40μm,高阶光栅周期为7μm,占空比为0.6。当注入电流为1.0 A时,组合光栅起到明显作用,远场光斑图案从DBR-激光二极管(LD)的多瓣优化到CDBR-LD的单瓣。CDBR-LD在电流为1.25 A时的饱和输出功率约为433 mW,斜率效率为0.337 W·A^(-1),注入电流为0.95 A时的光谱半峰全宽(FWHM)约为0.61 nm。

摘要：InGaAs/AlGaAs多量子阱(MQWs)作为一种常见的Ⅲ-Ⅴ族外延材料,通常应用于半导体激光器和太阳能电池等领域。然而,由于量子阱的势阱层和势垒层生长温度不同,铟原子的偏析和多量子阱生长质量较差等问题尚未得到很好的解决。本文设计了一种砷化镓(GaAs)材料作为插入层(ISL),并用于InGaAs/AlGaAs MQWs的结构。PL、XRD、AFM测试表明,GaAs插入层保证了MQWs结构中更多的辐射复合,阻止了铟原子的偏析。但GaAs插入层的引入也会产生“局域态”,影响量子阱的发光性质。本研究可以加深对InGaAs/AlGaAs多量子阱辐射复合机制的理解,并且对引入GaAs插入层的InGaAs/AlGaAs多量子阱发光性质的研究具有重要意义。

摘要：设计并研究了对光纤侧面加工的方法,使光纤侧面发光,从而获得了液晶显示器背光模组所需要的多发光点结构的激光光源。模拟分析了对光纤侧面加工时不同孔深、孔面积、孔几何结构等参数对光纤光场的影响,得到了各个出光点对应光场照度最大值在5%均齐度范围内的光场。

摘要：本文设计了一基于北斗卫星和多维监测技术的输电杆塔在线监测系统,以提高输电线路杆塔倾斜分析的精度。该系统着重强调了设备的使用场景,包括无人区和地质灾害网络信号中断的场景。利用北斗差分技术定位采空区山体及输电杆塔的地理位置,结合高精度的三维倾角传感器,通过北斗卫星网络将数据传输至地面接收及监控模块,实现对输电线路的实时监测。该系统在实际应用中表现出稳定性和实用性,有效降低了由于输电杆塔倾斜、沉降、位移等因素引起的电力事故风险。

摘要：水平谐振腔面发射分布反馈(Surface emitting distributed feedback,SE-DFB)半导体激光器因具有更好的光束质量获得了广泛关注。本文设计了波长为940 nm的水平谐振腔面发射分布反馈半导体激光器,分析了光栅的结构参数(形状、周期、占空比、刻蚀深度等)对激光器发光特性(线宽、边模抑制比、功率及斜率效率等)的影响。结合二阶光栅、脊形波导、电极及出光口、解理封装等器件工艺,制备出发光波长为940.3 nm的水平谐振腔面发射半导体激光器,线宽为0.52 nm,连续工作模式下发射功率为890 mW。

摘要：增益光纤的折射率和离子掺杂分布是决定光纤激光器输出功率和光束质量的重要因素,针对大模场光纤弯曲效应对模场面积和模场畸变的影响进行了数值分析,采用有限元方法计算了不同折射率和掺杂离子分布光纤的模场面积和增益系数。提出了高斯复合型折射率和掺杂离子分布的大模场增益光纤结构,该结构可有效提高增益光纤的增益系数和高阶模抑制系数,并具有较强的抗弯曲特性,较好的平衡了模场面积与抗弯曲特性的矛盾。根据计算结果设计了直径为65μm的高斯复合型折射率和掺杂分布的增益光纤,在波长为1.064μm的条件下,基模有效模面积达到1.17×103μm2,基模相对增益系数和高阶模相对抑制系数分别达到0.58和0.2088,有效地提高了光纤激光器和放大器的输出光束质量。