摘要：提出一种基于650 nm单角度面增益芯片的波长调谐干涉光源。基于外腔激光器的腔增益模型,研究了增益芯片输出端反馈强度、增益带宽等核心参数对激光器稳定性和调谐特性的影响,明确了可调谐干涉光源对增益芯片的基本要求。在国内现有650 nm法布里-珀罗(FP)激光器外延技术的基础上,通过设计和生长芯片的量子阱和单角度面波导结构,并优化芯片的制程,成功制备了增益带宽为8 nm、功率为5.5 mW的650 nm低内腔反馈增益芯片。利用该芯片研制了功率大于7 mW、无跳模调谐范围大于100 pm、分辨率达到10 fm的波长调谐干涉光源,该光源已成功应用于600 mm口径波长调谐干涉仪。多次干涉测量结果的标准差小于0.0001λ,表明该光源能够满足大口径高精度波长调谐干涉仪的使用需求。

摘要：红光半导体激光器被广泛用于景观照明、塑料光纤通讯、空气质量检测和医疗等方面,但受限于其可靠性不高及光斑质量差的缺点,在制作点光源或耦合进光纤等方面增加了应用成本。为解决此问题,本文设计并制作了基横模工作的650 nm脊型半导体激光器。结合AlGaInP材料的特点,我们使用极窄波导光场扩展结构,使光场渗入限制层,增加了光场扩展宽度,有效降低了激光器的垂直发散角。通过电感耦合等离子刻蚀技术得到陡峭的2μm宽度的窄脊型结构,然后通过湿法工艺去除损伤并腐蚀到阻挡层位置。干湿结合的工艺使得激光器能稳定地基横模输出。制作的激光器远场图形呈近圆形分布,克服了传统半导体激光器光斑狭长的缺点。功率测试在30 mW以上没有出现功率曲线扭折,并且制作的激光器通过了60℃下10 mW的老化测试,推算的平均失效时间(MTTF)大于18 000 h。

摘要：设计并制备了一款短波长红光640nm的大功率半导体激光器。利用金属有机化学气相沉积技术生长了AlGaInP材料的激光器外延层,其中,限制层使用低折射率的AlInP材料,有源区使用张应变的GaInP/AlGaInP量子阱。外延层有源区的光致发光谱出现两个分裂的发光峰,位于627nm及616nm处,分别对应于电子到轻空穴及重空穴的跃迁。对芯片窗口区域进行选择性Zn扩散,量子阱原子发生混杂,波长蓝移了43nm。不带非吸收窗口的器件在1.9A发生腔面灾变性光学损伤(COD),功率为1.4 W。而带窗口结构的器件没有产生COD,功率输出受限于热饱和,最大功率为2.3 W。室温连续电流测试,1A下波长为639nm,1.5A下波长为640nm。器件水平发散角为6°,垂直发散角为41°。

摘要：针对高功率808 nm激光器泵浦源的应用需求,设计并制备了InGaAsP/GaInP材料体系的无铝有源区半导体激光器。使用双非对称的限制层及波导层结构,降低了P侧材料的热阻及光吸收。优化了金属有机化学气相沉积(MOCVD)中As和P混合材料的生长条件,制备出界面陡峭的四元InGaAsP单晶外延薄膜。制作的激光器室温测试阈值电流为1.5 A,斜率效率为1.26 W/A,10 A下的功率达到10.5 W,功率转换效率为58%。连续电流测试最大功率为23 W@24.5 A,准连续电流测试最大功率为54 W@50 A,没有产生灾变性光学损伤(COD)。在15 A电流加速老化下,激光器工作4200 h未出现功率衰减及COD现象,说明制备的无铝有源区808 nm激光器具有高可靠性的输出性能。