长腔DFB半导体激光器非简并四波混频波长转换效率

本文从理论上计算了长腔 DFB-LD中基于非简并四波混频的波长转换效率 ,由耦合波方程的数值解 ,得出波长转换效率与腔长、泵浦光功率、增益系数、DFB-L D谐振光与注入光的频率失谐量等的关系 .数值计算结果表明 ,通过提高泵浦光功率。

808nm高占空比大功率半导体激光器阵列

采用渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构,通过降低非辐射复合、有源层载流子泄露、散射和吸收损耗来提高出射效率和降低激光阈值电流,从而提高半导体激光器阵列的输出功率;同时使P面具有更高的粒子掺杂数密度,优化N面合金条件,降低半导体激光器的串联电阻,降低焦耳热,提高了半导体激光器阵列的转换效率。利用金属有机化学气相淀积技术生长GaInAsP/InGaP/AlGaAs渐变折射率分别限制单量子阱宽波导结构激光器材料,利用该材料制成半导体激光线阵列在20%高占空比的输入电流下,半导体激光器的输出峰值功率达到189.64 W(180 A),斜率效率为1.1 W/A,中心波长为805.0 nm,阈值电流为7.6 A,电光转换效率最高可达55.4%;在1%占空比的输入电流下,阵列的输出峰值功率可达324.9 W(300 A),斜率效率为1.11 W/A,阈值电流为7.8 A,电光转化效率最高达55.6%,中心波长为804.5 nm。

高功率、高效率808nm半导体激光器阵列

通过设计高效率808 nm非对称宽波导外延结构,减少P型波导层和包层的自由载流子光吸收,实现腔内光吸收损耗为0.63 cm^(-1).制备的808 nm半导体激光器阵列在室温25?C下,实现驱动电流135 A,工作电压1.76 V,连续输出功率大于150 W,斜率效率高达1.25 W/A,中心波长809.3 nm,器件最高电光转换效率为65.5%,这是目前国内报道的808 nm半导体激光器阵列的最高电光转换效率,达到国际同类器件最好水平.

阵列半导体激光器的光束参数测量与光纤耦合

采用ISO推荐的方法测量了发光面为 1μm× 15 0 μm的阵列半导体激光器的光束半径、远场发散角、束腰位置、瑞利长度 ,并根据测量结果计算了光束传输因子 (M2 因子 )。以此为基础 ,研究了半导体激光器光束的快轴准直以及光纤耦合技术 ,采用微柱面透镜准直后 ,阵列半导体激光器快轴方向发散角可减小到 0 .48°。设计了光纤耦合光学系统 ,与 10 0 μm光纤耦合时的耦合效率为 71.0 % ,与 2 0 0 μm光纤耦合时的效率为 83.4%。

采用组合透镜阵列准直半导体激光器线阵

为了满足半导体激光器线阵的远距离应用要求,需要对激光束进行准直处理。提出了一种由垂直双半圆柱透镜组合阵列构成的准直器,采用光线追迹的方法推导了激光束通过准直器的传输方程,分析了光线出射角与透镜阵列参数之间的关系,得出了准直器的最优设计参数,然后在Zemax-EE非序列模式下仿真了此准直器的三维效果图以及探测器成像效果,得到的激光光斑接近于矩形,非相干照度集中在中央区域,并且经过准直器后的发散角大约为3mrad。设计的准直透镜可以同时压缩快慢轴的激光束发散角,制作简单,安装方便。

阵列半导体激光器光束准直设计

根据变折射率介质对光束自动聚焦特点 ,并利用光线微分方程 ,设计了阵列变折射率介质棒准直阵列半导体激光束 ,计算机仿真表明 ,该准直系统能达到较为理想的准直效果 ,其准直结果可达 3mrad～ 4mrad。

高功率半导体激光器线阵列的波长锁定技术

高功率半导体激光器光谱随温度和工作电流的变化比较大,光谱线宽比较宽,这些缺点直接限制了其实际应用。因此,高功率半导体激光器波长稳定技术的研究是激光领域的一个重要研究方向。对波长稳定技术进行研究。实验用体布拉格光栅(VBG)作为反馈元件与高功率半导体激光器线阵列,构成可以对其波长进行锁定的外腔激光器。分析了外腔激光器的波长锁定效果与高功率半导体激光器工作电流、冷却温度、工作电流的占空比和"smile"现象等因素的关系。研究结果表明,高功率半导体激光器的工作电流、冷却温度、工作电流的占空比会影响其激射波长,当激射波长与VBG的布拉格波长差值小于3.0nm时,可以得到较好的波长锁定效果,而阵列本身的"smile"现象对其波长锁定的影响不大。

941nm 2%占空比大功率半导体激光器线阵列

计算了半导体激光器的激射波长与量子阱宽度以及有源层中In组分的关系 ,确定了94 1nm波长的量子阱宽度和In组分 并利用金属有机化合物气相淀积 (MOCVD)技术生长了InGaAs/GaAs/AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器材料 利用该材料制成半导体激光器线阵列的峰值波长为 94 0 .5nm ,光谱的FWHM为 2 .6nm ,在 4 0 0 μs ,5 0Hz的输入电流下 ,输出峰值功率达到1 1 4 .7W(1 6 5A) ,斜率效率高达 0 .81W/A ,阈值电流密度为 1 0 3.7A/cm2 ,串联电阻 5mΩ ,最高转换效率可达 36 .9%

湿法腐蚀DFB半导体激光器的均匀光栅的研究

论述了用湿法腐蚀电子束光刻的均匀光栅DFB激光器亚微米光栅的过程,研究了几种腐蚀液对半导体激光器外延材料中InP的腐蚀过程。用扫描电子显微镜(SEM)对其腐蚀情况进行了分析,通过调节腐蚀液HBr:HNO3:H2O的体积比,找到了对InP腐蚀的最佳配比(1:1:30)以及合适的腐蚀条件(室温23℃)。利用这种腐蚀液得到的光栅图形可以满足DFB激光器的要求。

可调谐DFB激光器泵浦的PPLN绿色倍频光源

为研制脉冲宽度、重复频率以及输出功率可调谐至单光子级别的可见光波段高重频纳秒级窄脉冲光源,提出了一种基于增益调制型DFB激光器和PPLN晶体的绿色倍频光源设计方案。通过自制的纳秒级高速驱动电路以脉冲方式驱动DFB激光器产生固定波长的泵浦源;利用光纤半导体衰减器调节衰减量,调制泵浦光强度;采用PPLN晶体作为非线性晶体材料,通过其可调谐特性得到准相位匹配的绿色倍频激光输出。实验结果表明,DFB激光器输出的泵浦光功率和中心波长稳定,脉冲宽度1.02 ns~10.25 ns、工作频率1 Hz~10 MHz连续独立可调,泵浦光功率衰减至-44.61 dB时工作于532.96 nm波段的绿色倍频光输出脉冲平均光子数约为384 N,倍频光-光转换效率9.3%。

用于强功率半导体激光器的石英柱微透镜阵列

采用光刻热熔法及离子束溅射刻蚀制作面阵石英柱微透镜阵列．表面探针和扫描电子显微镜的测试表明，在不同的工艺条件下制成的柱微透镜的表面轮廓具有明显的差异，给出了描述柱微透镜制作过程中的几个重要工艺参量的拟合关系式．

连续波工作大功率半导体激光器阵列的温度分布

用Ansys软件模拟了大功率半导体激光器阵列的稳态温度分布,并对自行研制的半导体激光器阵列的温度变化进行了测试,结果表明理论计算与实验结果基本吻合。该模拟结果对大功率半导体激光器阵列的封装设计具有现实的指导意义。

两段式DFB半导体激光器波长调谐实验研究

采用国产普通折射率耦合型两段式DFB半导体激光器进行了波长调谐实验研究，实验结果表明，通过分别调节激光器两段的工作电流，不仅可以使器件单模工作，而且还能进行波长调谐。波长调谐范围为6．2nm，连续波长调谐范围为0．9nm。

808nm大功率半导体激光器阵列的优化设计

采用激射波长为808 nm的GaAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制单量子阱结构外延片,制备了沟道深度不同的半导体激光器阵列,并对载流子分布进行理论分析和模拟。理论和实验结果表明:引入脊形台面和隔离沟道后,激光器阵列的输出功率、电光转换效率、斜率效率和光谱特性均有显著提高。随着沟道的加深,对电流侧向扩散的限制作用增强,从而提高了阵列性能。

阵列式半导体激光器中的热特性

本文给出了一组数学方程,以描述多条阵列式半导体激光器中的热特性,并针对具体实例进行了计算,将多条结构的结果同单条结构的结果进行了比较,发现前者带来管芯中发光区较高的温升。本文也讨论了阵列中电极条的宽度及条间距对管芯内温度分布的影响。

808nm准连续阵列半导体激光器

报道了８０８ｎｍ无铝ＩｎＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ高功率准连续阵列半导体激光器．在频率１０００Ｈｚ，脉冲宽度２００μｓ，占空比达２０％时，单阵列条的输出光功率室温下达到３７Ｗ．

取样结构λ/8 DFB半导体激光器特性研究

研究了基于取样光栅结构的λ/8相移DFB半导体激光器的调制特性。实验结果表明,λ/8 DFB半导体激光器单模特性良好,边模抑制比在45d B以上。在70m A的注入电流情况下,激光器的调制带宽达到16GHz,其无杂散动态范围也达到87d B/Hz2/3。

一种泵浦Nd∶YAG用环形阵列半导体激光器

研制了一种泵浦Nd∶YAG棒的环形阵列准连续半导体激光器,分析了影响器件光电参数的几个主要因素,对实验结果进行了讨论。该器件采用单量子阱光电分别限制异质结结构,激光器的峰值波长为808±3nm,工作电流100A时,输出功率大于1200W(占空比为1%),光谱半宽小于4nm。

高温高效率半导体激光器阵列封装结构研究

分析了热沉和陶瓷基板对背冷式封装结构半导体激光器阵列性能的影响。通过栅格化厚铜填充技术降低了复合金刚石热沉的等效电阻,并实现了热膨胀系数匹配;采用热沉和陶瓷基板嵌入焊接技术,提高了封装散热能力和稳定性。制作了间距为0.4mm的5Bar条芯片阵列样品,在70℃热沉温度、200A工作电流(占空比为1%)条件下进行性能测试,结果显示器件输出功率为1065W、电光转换效率为59.2%。在高温大电流条件下进行了1824h寿命试验,器件表现出良好的可靠性。

半导体激光器阵列光束准直和聚焦系统设计

给出条阵半导体激光器光束消像散准直、聚焦的方法以及折 /衍混合准直微光学阵列系统和聚焦光学系统的设计方法 ,并设计了一准直聚焦光学系统 ,准直精度达 3mrad～ 4mrad,聚焦光斑尺寸小于 2 0