由半导体激光器端面输出谱确定自发辐射谱

利用射线法和平均载流子分布近似，从理论上预言了用阈值以下半导体激光器的端面输出谱来确定自发辐射谱的可能性。在此基础上，通过实验测得的阈值以下半导体激光器的端面输出谱确定了自发辐射谱，并且对自发辐射谱和增益谱进行了比较和分析。     

端面反射率的波长特性对外腔半导体激光器调谐范围的影响

端面镀增透膜的激光二极管构成的光栅外腔激光器（ECLD）中,考虑到镀膜端面剩余反射率对波长的依赖关系以后,利用等效腔法导出了该激光器阈值载流子密度随波长变化的解析表达式,以此为出发点,讨论了增透膜反射率极小位置对调谐范围的影响。结果表明,除了增大剩余反射率工和降低剩余反射率能够提高调谐范围这一明显结论这外,在镀膜工艺确定的情况下,即假定剩余反射率带宽和剩余反射率极小值变化不大时,通过控制剩余反射率极小值所对应的波长相对于镀膜前增益峰的偏移量,可进一步拓宽波长调谐范围。     

外腔半导体激光器中激光二极管端面反射率的谱特性分析

考虑到端面反射率与波长有关 ,且带宽有限的实验事实 ,以及增益谱随载流子密度变化的因素 ,着重分析了激光二极管 (L D)镀膜端面反射率带宽、极小波长位置参量对光栅外腔激光器 (ECL D)调谐范围的影响。分析表明 ,除了 L D镀膜端面剩余反射率值、外腔反馈效率等因素之外 ,增大反射率带宽、精确控制极小波长位置是进一步挖掘 ECL D调谐范围的有效措施。增大反射率带宽 ,可更有效地提高参考载流子密度 ,延伸长波长端调谐区域 ,抑制 F- P腔影响。在确定的条件下 ,优化后的极小波长位置对应于调谐范围的极大值。理论分析结果较好地解释了实验现象     

考虑端面反射率的半导体光放大器增益特性研究

在考虑到端面反射率影响的前提下,从SOA载流子的速率方程和耦合波方程出发,建立了基于SOA的交叉增益调制波长变换理论模型,利用分段模型方法对影响增益特性的几个参数进行了数值模拟。结果发现,注入电流和有源区面积对SOA增益的影响有一个阈值,在阈值范围内,SOA增益的大小随着注入电流和有源区面积的增大而明显的增大,但是超过阈值时,则SOA增益趋向饱和。     

450nm GaN基半导体激光器腔面反射率的优化

分析腔面反射率对GaN基半导体激光器斜率效率和输出功率的影响,并对出射波长为450 nm的激光器进行实验验证。结果表明,对于非对称谐振腔结构,通过优化腔面反射率,可以抑制空间烧孔非线性效应,提高器件的微分量子效率和最大输出功率。当前腔面反射率为5%时,斜率效率大于1.3 W·A~(-1),并在3 A的连续工作电流下,获得了2.6 W的高功率输出。     

大功率CO2激光器窗口及减反射膜

描述了评价窗口材料的标准,并对Ge,GaAs,ZnSe和KCl四种材料作了比较,发现KCl具有最佳的光学特性,并设计制备了性能优良的减反射膜,测量了它们的吸收和激光损伤阈值.     

半导体列阵激光器

首先对单个同质结激光器的工作原理及阈值电流密度的半经典理论结果进行了讨论，接着讨论了现在广泛采用的载流子和光分别限制的双异质结和量子阱激光器的优越性。基于其重要性也对阈值电流密度随温度的变化作了阐述，作为列阵激光器的基础，给出了列阵中可能存在的模式－超极模，最后介绍了几种面发射和锁相列阵激光器的制作方法。     

46.2W连续输出808nm高功率无铝半导体激光线阵模块

利用InGaAs/InGaAsP应变量子阱外延材料制作出高功率半导体激光器线阵模块,前腔面镀制了单层Al₂O₃,后腔面镀制了Al₂O₃/5(HfO₂/SiO₂)/HfO₂,采用无氧铜热沉和高效率的液体冷却器散热。在室温下,驱动电流50A时输出功率高达46.2W,最高电光转换效率41.3%,斜率效率1.15W/A。器件中心激射波长810nm,波长温度系数为0.28nm/℃,光谱半峰全宽(FWHM)₃nm,寿命突破11732h。     

Analysis of Threshold Current and Wall-Plug Efficiency of Diode Lasers with Asymmetric Facet Reflectivity

Threshold current and differential quantum efficiency of broad contact lasers with asymmetric facet reflectivity are discussed with the purpose to reveal factors essential for optimisation of the wall-plug efficiency of such lasers. Lasers with low front facet reflectivity and short cavity often exhibit behaviour difficult to explain with a classical theory. More rigorous calculation performed in this work show that differential quantum efficiency is indeed less affected by a change of the front facet reflectivity or cavity length than predicted by such theory. These findings greatly simplify criteria for optimisation of the wall-plug efficiency of broad contact lasers with coated facets.     

808 nm大功率半导体激光器腔面膜的制备

采用等离子体辅助电子束蒸发方法在808 nm大功率量子阱半导体激光器腔面设计镀制了HfO₂/SiO₂系前后腔面膜. 用直接测量法测量并比较了各种常用膜系的相对损伤阈值. 增透膜的反射率为12.2％,高反膜的反射率为97.9％. 对于100 μm条宽、1000 μm腔长的条形结构通过器件测量结果是出光功率提高79％、外微分量子效率提高80％、功率效率由没镀膜之前的22.2％提高到镀膜之后的39.8％.     

实现2.5 Gbit/s的波长变换

给出利用光注入分布布拉格反射激光二极管实现２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的波长变换的实验结果。本结果实用于超高速光通信。     

Continuous Wavelength Sweep of External Cavity 630 nm Laser Diode without Antireflection Coating on Output Facet

We developed a simple method of continuous wavelength sweep using a commercial laser diode (LD) without antireflection (AR) coating. A 630 nm AlGalnP LD was installed in a Littrow-type external cavity. In this cavity, the LD has the same effect as an etalon, and its free spectral range can be controlled easily by the LD drive current. By scanning the grating angle of the external cavity and LD drive current simultaneously, we obtained single-mode oscillation and continuous wavelength sweep of over 22 GHz without mode hopping. This technique is simple and inexpensive because it does not need AR coating on its output facet, and does not use a servo system which requires apparatuses such as a lock-in amplifier and local oscillator.     

利用光注入分布布拉格反射激光二极管实现2.5Gbit／s的波长变换

给出利用光注入分布布拉格反射激光二极管实现２．５Ｇｂｉｔ／ｓ的波长变换的实验结果。本结果实用于超高速光通信。     

面对光栅的激光二极管端面上耦合问题的研究

从理论和实验上研究了面对长外腔（光栅作外反射镜）的激光二极管端面上的耦合问题，首次求出了耦合系数η的解析表达式，它是高斯函数。η可以分成η１和η２两部分，η描述的是由于经光栅的反射模和腔模之间不交叠引起的损耗。η２则是经光栅的反射光小矢的变化造成的。实验结果与理论预期符合得很好。     

Effects of the Facet Reflectivity of a Laser Diode on Fiber Bragg Grating Semiconductor Lasers

Effects of facet reflectivity of a laser diode on the performance of fiber Bragg grating semiconductor lasers are studied experimentally. Facet reflectivity of less than 10-4 is necessary to obtain stable oscillation wavelength.