半导体激光器列阵器件光束复合研究

文中针对半导体激光器列阵的波长复合和偏振复合技术开展了设计和实验研究。首先利用半导体材料波长易调节的特点,设计了AlGaInAs/GaAs/AlGaAs压应变量子阱结构,得到了760nm、800nm、860nm、930nm、976nm五个波长激射的半导体列阵激光器,同时设计了四个短波通滤波片参数,开展了半导体列阵激光器的多波长光束复合技术的实验研究;其次利用1/2波片和偏振复合棱镜将两束不同偏振状态的光束进行了复合,并设计了光束聚焦系统。最终实现了5个波长,10条半导体激光器列阵的光束复合,得到了196W的激光功率输出,总体效率为76%,其中,波长复合效率可以达到92.4%,输出聚焦光斑尺寸为144μm×1 330μm,聚焦光功率密度达到1.02×105W/cm2,与单条半导体激光器列阵相比,合束光的光功率密度提高了4.3倍。     

硅基微光学平台的设计和制作北大核心

微型的、可重复装配的、硅基的微光学实验平台和操作平台对于实现光学分析仪器的微型化具有重要的研究意义。设计制作了一种硅基的微光学平台,它包含有微光学基板和微光学夹持片。首先采用有限元分析软件Comsol对微光学夹持片的关键结构即弹片进行了应力仿真,确定了弹片在被拉伸过程中断裂时的最大位移,而后在此基础上设计了一种微光学基板和几种微光学夹持片。实验中采用微电子的工艺,通过配合使用电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀和各向异性湿法腐蚀工艺制备了微光学基板和微光学夹持片的样品。最后将二者装配在一起,从而建立起一个硅基的微光学平台。并且,夹持片可以在基板上实现滑动和重复装配。