高功率单模GaAlAs/GaAs激光器

本文报告了隐埋双脊衬底大光腔结构GaAlAs/GaAs激光器的制备和特性,获得CW光输出的最高功率可达80mW。     

离散谱折射率法分析深刻蚀、单模GaAs/GaAlAs脊形光波导

本文采用离散谱折射率法对深蚀刻、GaAs/GaAlAs多层脊形光波导模式特性进行了具体分析和设计,获得了较大截面、低损耗的单模脊形光波导.利用这种横向具有最大折射率差的深蚀刻脊形光波导不但可以提高多模干涉(MMI)型器件的性能,而且在设计和制作弯曲波导、分支结构时,具有结构紧凑、易于集成等优点.     

高功率线性梯度折射率GaAs/AlGaAs单量子阱激光器

应用MOVPE研制出梯度折射率分别限GaAs/AlGaAs单量子阱激光器，室温单面连续输出光功率超过500mW,激射波长为820.3nm,并讨论了注入电流和温度改变对波长的影响。     

GaAs／GaAlAs激光器列阵有源区电场分布研究

用连续波电光检测法测量了激光器列阵发光区电场分布，并对其注入电流扩展了模拟讨论。     

GaAs基高功率半导体激光器单管耦合研究

设计了一种高亮度、高功率半导体激光器单管耦合输出模块, 采用波长为975nm的10W的GaAs基半导体激光器, 将半导体激光器输出光束耦合进数值孔径0.18、纤芯直径105μm的光纤中, 获得10A电流下的输出功率为9.37W, 耦合效率为94.3%, 亮度为1.64MW/(cm²·str)。     

闪耀光栅弱反馈GaAlAs单模半导体激光器的频率调谐特性

对于单模ＧａＡｌＡｓ半导体激光器,使用一种简单的闪耀光栅外部弱反馈构型,迫使其工作在８５２．１１ｎｍ波长处,得到了２．２ＧＨｚ的频率连续调谐范围,获得的输出功率约为半导体激光器自由运转时的９０％以上。     

高功率AlGaAs/GaAs单量子阱远结激光器及其老化特性

为了提高器件的可靠性和使用寿命,设计并研制了一种将p-n结和有源层分开的高功率AlGaAs／GaAs单量子阱远异质结(SQW-RJH)激光器,发射波长为808nm,腔长900μm,条宽100μm,其外延结构与通常的808nm AlGaAs／GaAs单量子阱半导体激光器的结构不同,在p-n结和有源区间多了一层p型AlGaAs层,其厚度约为0．1μm。为减小衬底表面位错对外延层质量的影响,在n^ -GaAs衬底和n-Al0．5Ga0．5As下包层间加一层n^ -GaAs缓冲层。对器件进行了电导数测试及恒流电老化实验。与常规AlGaAs／GaAs大功率半导体激光器相比,远结大功率半导体激光器具有阈值电流Ith偏大、导通电压Vth偏高的直流特性。3000h的恒流电老化结果表明,器件在老化初期表现出阈值电流随老化时间缓慢下降,输出功率随老化时间缓慢上升的远结特性。     

分布反馈太赫兹量子级联激光器实现高功率单模输出

太赫兹量子级联激光器(THz QCL)是一种基于超晶格或耦合多量子阱中电子共振隧穿和子带间跃迁的单极光源,其辐射频率可通过能带和波函数设计进行调控,具有响应速度高、体积小、便于集成等优点。近年来,国际上多个科研团队展开了对THz QCL的密集研究,器件性能取得了显著的进展。针对THz QCL的实际应用,目前急切需要解决两个方面的问题:第一方面,受限于严重的大气衰减、光束合成等困难,急需解决THz QCL功率输出提升的问题。第二方面,研制窄线宽、高功率单模输出的太赫兹本振源。     

GaAs/GaAlAs多量子阱的光致荧光诊断

利用光致荧光技术对GaAs/GaAlAs多量子阱质量进行了诊断。讨论了量子阱厚度涨落,铝成份涨落,各种缺陷和非故意掺杂等对量子阱光致荧光谱的影响,并反过来,又由光致荧光谱来推断引起量子阱质量退化的原因。在一定程度上为分子束外延工艺的改进提供了依据。 关键词：     

45°内反射镜高功率InGaAs/AlGaAs/GaAs面发射半导体激光器结构设计和制备

研究了具有45°内反射镜的0 98μm辐射波长的应变InGaAs/AlGaAs/GaAs单量子阱面发射半导体激光器结构,并采用MBE方法进行了材料制备。同时利用X射线双晶衍射,低温(10K)光致发光(PL)和电化学C V方法检测和分析了外延薄膜的光电和结构特性。在光致发光谱线中我们得到了发射波长0 919μm的谱峰,谱峰范围跨跃0 911～0 932μm,双晶回摆曲线、电化学C V分布曲线显示所设计的结构基本得到实现。     

GaAs/GaAlAs定向耦合器型行波调制器Ⅱ.实验

在理论分析设计的基础上，进行了ＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ定向耦合器型行波调制器实验。建立了器件行波电极微波特性的测试系统，由此系统进行实验确定器件最佳结构参数，完成器件的制作。器件采用共平面行波电极，击穿电压２８Ｖ。用１．０６μｍＹＡＧ激光器进行测试，开关电压８．５Ｖ。由微波网络分析仪测试器件行波电极的微波特性，测得电极中微波与波导中光波间的速率失配小于３％，且在３０ＧＨｚ下，微波传输损耗小于３０ｄＢ，表明器件的３ｄＢ调制带宽超过３２ＧＨｚ     

GaAs/GaAlAs双异质结发光管退化特性的研究

本文研究了GaAs/GaAlAs双异质结发光管的退化特性。有快、慢二种退化类型。器件的慢退化是由于有源区有暗缺陷(DSD)产生和长大,引起光功率下降。文中研究了老化过程中I-V特性和I-P特性与EL图象的变化规律,并与相同结构的InP/InGaAsP双异质结发光管的退化特性进行了比较,结果表明:它们有着不同的退化机理。     

关于集成光学GaAs和GaAlAs波导

——本文是综述文章“关于集成光学AaAs及GaAlAs器件”(IEEE Tran.Miowave Tech.,Vol MTT—23,No.1)的一部分,评论并综述了GaAs及GaAlAs波导的已有工作,并分析了GaAs材料对单片集成回路的前景。     

GaAs/GaAlAs异质NIPI超晶格的光荧光谱

异质NIPI超晶格结构的基本单元是由n型和p型的宽禁带材料薄层及插在它们中间的不掺杂窄禁带材料层组成,如nGaAlAs-不掺杂GaAs-pGaAlAs-不掺杂GaAs四层结构,其中Ⅰ代表不掺杂层.它是组分超晶格和掺杂超晶格结合,因而具有许多新的性质,例如空间电荷分离,载流子局域在未掺杂区内等.这个结构最早是由德国的Dõhler等所研究.     

高功率陶瓷板条激光器

高功率固体激光在先进制造、能源、信息、医疗及国防等领域有广泛应用。激光陶瓷材料具有掺杂浓度均匀可控、抗激光热损伤能力强、易于制备大尺寸和复合结构等优点,被认为是高功率固体激光的重要增益材料。报道了本课题组近年来在高功率陶瓷板条激光方面的主要研究进展。采用中国科学院上海硅酸盐所制备的大尺寸Nd:YAG陶瓷板条,实现了平均功率4.35 kW的1 064 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为160μs,重复频率为400 Hz。此外,采用中科院上海硅酸盐所制备的大尺寸Yb:YAG陶瓷板条,实现了平均功率9.8 kW的1 030 nm脉冲激光输出,脉冲宽度为560μs,重复频率为160 Hz,光光转换效率为60%。这些研究表明,激光陶瓷材料具备实现高功率、高光束质量与高效率激光的潜力。     

高功率单模Er3+∶Yb3+共掺双包层光纤激光器

给出了单模输出的铒镱共掺双包层光纤激光器（EY-DCFL）的数值分析及最新实验结果.基于速率方程及功率传输方程，对单模EY-DCFL进行数值分析，从理论上对其性能进行优化.然后，在相同条件下进行了EY-DCFL的实验研究.描述了输出激光功率随入纤泵浦功率和光纤长度的变化以及输出激光波长随光纤长度的变化.在光纤长度为6.3 m时，获得了波长为1566 nm、最大功率为2.2 W 的单模激光输出，整体光－光转换效率22％，这是目前国内用该类光纤获得的最高单模输出功率.     

GaAlAs／GaAs量子阱结构的实验研究

利用分子束外延生长法生长出了ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ梯度折射率分别限制单量子阱结构材料，对样品进行了光荧光谱、双晶Ｘ射线衍射和电化学电容－电压分布测量。实验结果表明，样品质量达到了设计要求，利用该材料制作的激光二极管获得了初步结果。     

InGaAsP/InGaP/GaAs单量子阱激光器工作特性

利用低压-金属有机化学汽相沉积(LP-MOCVD)方法研制出InGaAsP/InGaP/GaAs单量子阱大功率激光器并分析了阈值电流密度、特征温度和外微分量子效率与腔长的关系.     

GaAlAs／GaAs量子阱结构的光致发光研究

阐述了用ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｓ梯度折射率分别限制量子阱结构及其光学性质。样品经高分辨率光致发光（ＰＬ）测试显示,在１０Ｋ下对于８ｎｍ的单量子阱,通过激发产生的荧光谱半峰宽（ＦＷＨＭ）为６．２ｎｍ,同时具有较高的强度。表明量子阱结构具有陡峭的界面;另外还观察到,Ｘ（ｅ－ｈｈ）峰值位置相对于激发能级的移动。测试结果表明,样品质量符合设计要求,结果令人满意。     

GaAs/GaAlAs多量子阱反射型光调制器及自电光效应器件

采用分子束外延技术生长含有大周期数的GaAs/GaAlAs多量子阶(MQW)及分布布喇格反射器(DBR)的PIN结构器件。研究了量子限制斯塔克效应(QCSE),分布布喇格反射及非对称腔模(ASFP)效应对光的反射调制作用及这三种效应的兼容性对光调制及逻辑器件的重要影响。给出我们研制的反射型光调制器及自电光效应器件的实验结果。对于常通型及常闭型调制器,其两态衬比度可达10dB.所研制的SEED器件,其导通光能耗低于10fJ/(μm)²,实现其光学双稳态及R-S光触发器工作。