摘要：采用非对称大光腔外延结构设计制备出976 nm InGaAs/GaAsP应变补偿量子阱脊形半导体激光器,通过对外延结构的设计优化,以实现器件低远场发散角、低功耗的基横模稳定输出。所制备基横模脊形半导体激光器的脊宽为5μm、腔长为1500μm,在25℃测试温度下,可获得422 mW最大连续输出功率,峰值波长为973.3 nm,光谱线宽(FWHM)为1.4 nm。当注入电流为500 mA时,垂直和水平远场发散角(FWHM)分别为24.15°和3.90°。在15~35℃测试温度范围内对脊形半导体激光器的水平远场发散角进行测试分析,发现随着测试温度的升高,器件远场分布变化较小,水平远场发散角基本维持在3.9°左右。

摘要：单模795 nm垂直腔面发射激光器作为铷原子钟的激光光源,一般采用氧化限制结构获得单模输出。对垂直腔面发射激光器外延结构以及氧化限制孔径进行了优化设计。基于有限元分析方法,利用光纤波导理论和热电耦合模型,对氧化孔径的光学和电学限制进行了模拟,计算分析了实现单模和良好热电特性所需的氧化孔径大小。实验制备了具有不同氧化孔径的器件,并进行了功率-电流以及光谱特性测试。当氧化孔径为1.9μm时,在3~7 mA注入电流下器件始终保持单模输出,边模抑制比大于35 dB;器件保持单模输出的最大氧化孔径为3.8μm,室温下阈值电流为1 mA,最大饱和输出功率为2 mW,斜率效率为0.3 W/A,3 mA注入电流下的出射波长为790 nm,边模抑制比大于30 dB。制备的室温下单模特性良好的790 nm垂直腔面发射激光器,为实现高温下795 nm偏振稳定单模输出提供了可能。

摘要：搭建了基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的全保偏皮秒脉冲光纤激光器,对比分析了以多量子阱和体材料作为可饱和吸收层的SESAM对锁模激光器输出特性的影响。实验结果表明,多量子阱和体材料SESAM均可实现稳定的自启动锁模。随着量子阱周期数的增加,SESAM调制深度增大,激光器输出脉冲宽度变窄,具有更高的输出功率和更大的锁模区间。但量子阱周期数过高的SESAM具有较大非饱和损耗,使得相同泵浦功率下输出功率降低。在相同调制深度下,体材料SESAM的非饱和损耗偏大,降低了输出功率和光光转化效率,但对脉冲的窄化作用更显著。SESAM对输出脉冲的波长和光谱宽度无显著影响,主要受光纤布拉格光栅(FBG)控制。本文对SESAM的设计与选型具有一定指导意义。

摘要：半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为超快激光技术中最常用的被动锁模器件,由于可自启动、插入损耗小、集成度高和设计灵活等优点,具有广泛的应用范围和极佳的商业前景。本文主要介绍SESAM的锁模原理和发展现状,对目前SESAM的外延结构、生长方式和参数性能进行总结归纳,详尽描述其在固体激光器、半导体激光器和光纤激光器的锁模最新进展,并指出各类锁模激光器的性能特点和未来发展方向。

摘要：光子晶体垂直腔面发射激光器(PCVCSEL)是在传统的氧化限制型垂直腔面发射激光器(VCSEL)的基础上引入二维光子晶体结构的一种新型激光器,可以实现大功率的基横模输出。提出了PCVCSEL结构的合理设计方法,当归一化频率Veff位于2.405附近时实现了稳定的基横模输出。通过二维等效折射率模型分析对比了基横模PCVCSEL和缩小氧化孔径实现基横模的传统VCSEL,前者可以实现更大的横向限制并具备更宽的光场宽度。通过热电耦合模型分析了PCVCSEL的电流分布和温度分布,证明电流和热量主要集中在氧化限制孔所对应的区域。成功制备出了单模输出功率达到1.6 mW的PCVCSEL,其激射波长为932 nm。

摘要：基于微机电系统(MEMS)的850 nm可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL),设计了一种双曲线梁结构,以提升器件机械和调谐特性。通过分析传统等截面梁结构的受力情况,提出了双曲线结构优化设计,将梁结构端面的面积增大从而降低最大应力。理论仿真结果表明:优化后器件上反射镜的最大偏移量基本保持不变,支撑梁上下表面的最大应力分别降低了23.4%和17.0%,谐振频率增大了7.9%;当MEMS-VCSEL分别为半导体腔主导(SCD)结构和空气腔主导(ACD)结构时,波长调谐范围分别为16.6 nm和42 nm。该优化方式的优势在于不需要改变激光器的结构,同时可与其他优化方式兼容,具有一定的应用前景。

摘要：近年来,基于薄膜铌酸锂(TFLN)平台的高性能电光调制器以其小体积、低能量损耗等特点受到广泛关注。本文提出了一种新的具有垂直电极结构的Y波导铌酸锂薄膜电光调制器。研究了调制器的半波电压与缓冲层厚度之间的关系,优化了Y波导的设计参数,最后设计得到插入损耗<5 dB,半波电压<1.5 V的高性能调制器。本文不仅为基于TFLN平台的小型化波导的设计和实现提供了思路,而且为制造高性能和多功能的电光调制器提供了实验依据。

摘要：905 nm多有源区激光器主要用作车载激光雷达的信号源。为了进一步降低激光器的阈值电流、提高斜率效率,对激光器芯片结构进行优化。在非对称大光腔波导外延结构的三有源区激光器中引入隔离沟道结构,通过控制隔离沟道的刻蚀深度和间距来抑制电流的横向扩散效应,提升器件性能。所制备的腔长为1 mm、电极宽度为110μm、沟道刻蚀深度为7.0μm,间距为125μm的三有源区器件,能够将阈值电流降低到0.64 A,得到3.58 W/A的斜率效率,并在0.1%电流脉冲占空比的工作条件下获得134 W的峰值功率。

摘要：本文针对激光雷达转镜扫描电机对调速精度、频率和运动幅度的需求,提出了一种基于高热导率石墨膜的GaN半桥功率器封装方案。仿真结果表明,与环氧玻璃布层压板(FR-4)基板、FR-4基板+铜散热片、陶瓷基板三种散热结构相比,采用FR-4基板+导热石墨膜散热结构的GaN半桥功率器,制备成本较低、工艺复杂度可控、成品质量轻、散热性能好,最高可降温32.6℃,散热性能可提升29.6%。导热底部填充胶起到热耦合作用,在石墨膜封装结构中不可或缺。换热系数可影响散热性能,在其他散热影响因素无法再优化情况下,可通过增加换热系数提高散热效果。本文研究结果对高频、高功率密度、小尺寸功率器件封装热设计具有一定的参考和指导意义。

摘要：针对光载无线通信(RoF)系统对高增益、小型化光接收模块(ROSA)的需求,基于混合集成技术,设计并制作了一种高增益的四通道ROSA器件,尺寸为20.0 mm×14.0 mm×5.9 mm。模块内集成了低噪声放大器(LNA)芯片以提高射频信号增益,建立了射频信号传输电路,并对器件特性进行了仿真分析。经测试,器件的射频信号增益达14 dB,-3 dB带宽为23 GHz,在1550 nm波长的入射光下,器件的响应度为0.81 A/W,相邻信道之间的射频信号串扰小于-40 dB。该模块对于减小RoF系统的体积和功耗具有重要意义。