高性能980nm单模半导体激光器

采用经过优化的新型大光腔结构,设计出低发散角的980nm半导体激光器,利用分子束外延系统生长出应变InGaAs量子阱半导体激光器材料,并制作出980nm单模半导体激光器。器件在3μm条宽,750μm腔长时,100mA电流下室温连续输出功率达到70mW以上。激光器的最大斜率效率为0.89W/A.垂直方向远场发散角为28°.器件在250mA工作电流下输出功率达到190mW.器件在70℃温度下仍可以正常工作。

980nm半导体激光器双布拉格光纤光栅波长锁定器

提出了优化由两个均匀布拉格光纤光栅组成的980nm半导体激光器波长锁定器的方法以满足光纤放大器对半导体激光器的性能要求。运用耦合模理论推导了双布拉格光纤光栅(FBG)的透射率和反射率的解析表达式和波长锁定器增益方程。研究了两光栅之间的距离、光栅到激光器前端面的距离、光栅折射率、光栅折射率周期、光栅栅长和温度对激光器增益曲线的影响,并通过优化这些参数来达到最佳的锁模性能。测量了带双FBG波长锁定器的非致冷半导体激光器的输出光谱和出纤功率。实验结果表明:高功率非致冷980nm半导体激光器在0～70℃时的波长漂移为0.5nm,边模抑制比达45dB以上,半峰值全宽度<1nm。经优化设计的980nm半导体激光器FBG波长锁定器可满足光纤放大器对非致冷半导体激光器大功率、长寿命、高可靠性、小尺寸等性能的要求。

980nm半导体激光器n型波导结构优化

为了提高980nm半导体激光器的输出功率并获得较小的远场发散角,在非对称波导结构的基础上设计了n型波导结构,即在n型波导中引入高折射率的内波导层。采用理论计算和SimLastip软件模拟对常规非对称波导结构和内波导结构进行了研究。利用分子束外延系统生长980nm内波导结构的外延材料,并制作了激光器。对于条宽为100μm、腔长为1000μm的器件,阈值电流为97mA,斜率效率为1.01W/A;当注入电流为500mA时,远场发散角为29°(垂直向)×8°(水平向),与模拟结果相符。理论计算和实验结果表明:较之于常规非对称波导结构,内波导结构可有效降低光场限制因子,提高输出功率,减小远场发散角。

980nm半导体激光器可靠性的研究现状分析

本文介绍了提高980nm 半导体激光器可靠性的几种方案,并做了综台评述。进一步介绍了离子辅助镀膜技术在提高980nm激光器可靠性方面的应用。

MOPA结构1064 nm单模半导体激光器

1 064 nm单模半导体激光器在测试、通信、光纤激光器种子源等多种领域有着广泛的应用。设计并制作了一种MOPA结构1 064 nm单模半导体激光器。做为对比,同时制作了相同外延材料和腔长的脊波导单模半导体激光器。测试结果表明,该MOPA结构管芯发生灾变性光学损伤(COD)时的注入电流约740 mA,最高功率达到375 mW,无扭折最大输出功率为300 mW,此时注入电流约为610 mA,水平发散角为9.8°(FWHM),均优于作为对比的脊波导结构激光器。

GaAs基980 nm高功率半导体激光器的研究进展

GaAs基980 nm半导体激光器在材料加工、通信和医疗等领域有着重要应用。应变量子阱结构的出现提高了GaAs基半导体激光器的转换效率、输出功率和可靠性。本文综述了高功率GaAs基量子阱激光器历史发展,介绍了高功率半导体激光器的外延结构、芯片结构和封装结构设计,重点阐述了影响高功率GaAs基量子阱激光器光电性能、散热和实际应用的问题。针对以上问题讨论了相应解决方案及研究成果,并指出了各个方案的不足之处和改进方向。最后,总结了高功率半导体激光器的发展现状,对高功率半导体激光器发展方向进行了展望。

980nm脊型波导激光器腔面非注入区的研究

报导了质子注入技术在提高980nm半导体激光器可靠性上的应用。p-GaAs材料经过质子注入后获得高的电阻率。在距离腔面25μm的区域内进行质子注入,由此形成腔面附近的电流非注入区。腔面附近非注入区减少了腔面载流子的注入,因此减少了非辐射复合的发生,提高了激光器的灾变性光学损伤(COD)阈值。应用质子注入形成腔面非注入区的管芯的平均COD阈值功率达到268mW,而应用常规工艺的管芯的平均COD阈值功率为178mW。同常规工艺相比,应用质子注入形成腔面非注入区技术使管芯的COD阈值功率提高了50％。

氦离子注入形成980nm脊型波导激光器腔面非注入区的研究(英文)

报道了氦离子注入技术在提高 980nm半导体激光器灾变性光学损伤 (catastrophicopticaldamage,COD)阈值上的应用 .p GaAs材料经氦离子注入后可以获得高的电阻率 .在距离腔面 2 5 μm的区域内进行氦离子注入 ,由此形成腔面附近的电流非注入区 .腔面附近非注入区减少了腔面载流子的注入 ,因此减少了非辐射复合的发生 ,提高了激光器的灾变性光学损伤阈值 .应用氦离子注入形成腔面非注入区的管芯的平均最大功率达到 44 0 5mW ,没有发生COD现象 .而应用常规工艺制作的管芯的平均COD阈值功率为 40 7 5mW .同常规工艺相比 ,应用氦离子注入形成腔面非注入区技术使管芯的最大输出功率提高了 8% .

980nm多量子阱激光器有源层的优化分析

980nm波长量子阱激光器常用的有源层材料体系为InGaAs/AlGaAs体系。理论计算与仿真结果表明当有源层量子阱的个数为三个并且垒层材料的铝组分为0.12时,能够获得较低的阈值电流。

980nm半导体激光器温度控制方案设计

980nm半导体激光器作为掺铒光纤放大器的最佳泵浦源,其温度会影响激光器功率稳定性和放大器输出光谱漂移。提出将现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制元件,以半导体制冷器为执行元件、热敏电阻为温度传感器,利用FPGA自动切换内部状态机、控制流入半导体制冷器电流的方向和大小,实现980nm半导体激光器内部的温度控制,并通过搭建基于FPGA的掺铒光纤放大器系统实验装置,验证所提方法的可行性。实验结果表明:所提出的温度控制方法能有效地实现980nm半导体激光器的温度控制,使其功率-电流曲线的线性拟合度提高了23.07%,掺铒光纤放大器的输出光谱波长偏移减小了62.5%,保证了激光器输出功率及放大器输出波长的稳定性。该方法的结构简单且实时性高,对推进半导体激光器温度控制的发展及应用具有非常重要的意义。

非制冷980nm半导体激光器封装设计与热特性分析

针对非制冷980 nm半导体激光器组件的封装结构,对采用倒装贴片封装的激光器模块内部芯片外延层、热沉和焊料层进行了优化设计,运用有限元法(FEM)对微型双列直插(mini DIL)非制冷980 nm半导体激光器在连续波(CW)驱动条件下的热场分布进行了模拟计算。对比了倒装贴片和正装贴片的激光器热特性,并对实际封装的激光器光电性能进行了测试。倒装贴片型非制冷980 nm半导体激光器的输出光谱在0～70℃时中心波长漂移仅为0.2 nm,半峰全宽(FWHM)小于1.6 nm.边模抑制比(SMSR)保持在45 dB以上,最大出纤功率达200 mW。研究结果表明,倒装贴片的非制冷980 nm半导体激光器在热稳定性和光电性能方面都有较大提高,能够满足高性能小型化掺铒光纤放大器对非制冷980 nm半导体激光器的性能要求。

980nm高功率脊型波导半导体激光器（英文）

介绍了高功率980 nm脊型波导半导体激光器的设计及制造。为了减少腔面处的光功率密度,设计了宽波导结构。利用常规工艺获得了最大500 m W输出的器件,同时灾变光学损伤阈值达到了560 m W。

窄线宽1064 nm分布布拉格反射半导体激光器

1064nm分布布拉格反射(DBR)半导体激光器具有窄线宽、输出稳定的特性,在自由空间激光通信用种子光源等方面具有广阔的应用前景。设计了一种单模、窄线宽的1064nm DBR半导体激光器,利用金属有机化合物气相沉积技术生长出InGaAs应变量子阱半导体激光器材料,并制备出腔长为1200μm的脊型波导1064nm DBR半导体激光器。当注入电流为70mA时,室温下该激光器的连续输出功率可达到7mW,3dB光谱线宽为0.12nm。

日亚化学研发515 nm波长绿色半导体激光器

日亚化学工业在正于东京有明国际会展中心举行的"Photonix 2011"上公布了绿色半导体激光器的新产品和试制品。绿色半导体激光器新产品"NDG1114T"的振荡波长为515 nm,连续振荡时的输出功率为25 mW。为单模振荡。2010年已投产的品种采用多模振荡。

高增益铒镱共掺磷酸盐玻璃光纤均研制

通过一系列的实验及其调试，我们华南理工大学光通信材料研究所在广东省自然基金重点项目“掺稀土有源光纤”和广东省科技攻关重大项目“全波放大器光纤研制”的资助下，在国内率先研制出高浓度铒、镱共掺磷酸盐光钎(纤芯直径7μm，数值孔径为0.2)。利用980nm半导体激光器抽运长度为1.5cm磷酿盐光纤，在1.5μm的通信窗口对小信号实现了3.8dB的净增益，单位长度增益2.5dB/cm，比目前商用石英放大器高两个数量级。