摘要：为提高1342 nm分布反馈(Distributed Feedback,DFB)半导体激光器的输出功率,设计了三种腔面膜膜系组合。采用电子束蒸发镀膜技术对该激光器进行了腔面镀膜,并测试了其在三种膜系组合下的输出功率。结果表明,采用增透膜为基底(Sub)/Al_(2)O_(3)/Ta_(2)O_(5)/空气(Air)、高反膜为Sub/(Al_(2)O_(3)/Si)^(3)Al_(2)O_(3)/Air的腔面膜膜系组合时,激光器的输出功率最高。前腔面反射率为0.2%,后腔面反射率为98.6%。在260 mA的直流电流下,平均输出功率达到了85 mW以上(增加了85.6%),斜率效率提升了82.9%。通过采用此膜系组合进行激光器腔面镀膜,可以大幅提升1342 nm DFB半导体激光器的输出功率。

摘要：从平面波假设出发推导了多层薄膜的特性矩阵，得到了膜系的反射率计算公式。研究了腔面反射率对大功率半导体激光器的外量子效率、阈值增益和输出功率比的影响，并给出了整个膜系反射率随膜层的光学厚度、折射率差及其层数的变化趋势。该模型对半导体激光器的腔面膜层设计具有实际的指导意义。

摘要：1.3μm InAs/GaAs量子点(QD)激光器基于自身优异的光电特性,有望成为下一代光通信系统所急需的高性能、低成本光源。理论分析了提高量子点材料增益的几种方法,然后利用分子束外延(MBE)分别生长非掺杂、p型调制掺杂的8层高质量的量子点激光器外延结构,并分别制备了量子点激光器。另外,为了抑制量子点激发态与基态的激射竞争,设计并优化了激光器腔面的镀膜工艺。最终实现了300μm超短腔长基态激射的p型调制掺杂1.3μm InAs/GaAs的量子点激光器,展示出了其在高速光通信系统应用中的巨大潜力。

摘要：腔面光学薄膜是光纤光栅外腔激光器(ECL)的关键结构,平面波方法(PWM)被广泛应用于腔面光学薄膜的设计,然而该设计在ECL中的实际应用效果往往并不理想。本文在使用PWM方法时通过时域有限差分法分析其中的原因,并考虑腔面尺寸和结构影响。仿真结果显示,PWM设计存在反射率差和反射曲线偏移等问题,实际的反射特性显著偏离设计值。因此本文重点优化了薄膜设计,并采用磁控溅射工艺镀膜。测量结果显示,优化后增透膜的反射率降低了30%,高反膜反射率增至96%以上,所制备的ECL的光纤输出功率超过650 mW。本文研究结果为ECL和其他半导体光电子器件的腔面光学薄膜研制提供了参考。