光子晶體面發(fā)射激光器制備與測試分析.pdf

1、光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器是一種新型激光器，具有垂直腔面發(fā)射激光器有的所特點，并且光束發(fā)散角更小與光纖或其它光學器件耦合更容易、效率更高，同時光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器還是實現(xiàn)單模大功率的最有效的途徑。因而引起全世界科技工作者的高度關注，成為激光技術等領域的研究熱點。本論文基于光子晶體的基本理論，系統(tǒng)地研究了GaAs基光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器的設計、制備和光電特性等，獲得了以下研究結果。
　　 （1）運用平面波（PWE）展開的

2、理論計算方法，求解分析了光子晶體結構對垂直腔面發(fā)射半導體激光器的模式影響。計算光子晶體結構帶來的折射率差。通過優(yōu)化結構設計，設計出性能優(yōu)良的光子晶體結構激光器。
　　 （2）探索出制備光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器的關鍵工藝參數(shù)，比系統(tǒng)的優(yōu)化了工藝流程。分析了在濕法氧化工藝中氧化溫度、Al組分、氮氣流量等參數(shù)對氧化速率、氧化層質量的影響，并總結了氧化深度、氧化速率、氧化時間之間的變化規(guī)律?？偨Y了精密光刻在光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器制

3、備中應注意事項。系統(tǒng)分了電子束曝光的方法中：電子束膠的選取、劑量與顯影時間的匹配等。同時優(yōu)化了ICP干法刻蝕條件。最終，通過實驗研制出一系列不同晶格常數(shù)和占空比的光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器，制備出GaAs基850nm光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器。
　　 （3）實現(xiàn)了光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器的單橫模激射，驗證了光子晶體對面發(fā)射激光器的模式控制作用。搭建測試平臺對光子晶體垂直腔面發(fā)射激光器光電特性、光譜特性和遠場光斑等特性進行了系統(tǒng)