0.87μm脈沖半導(dǎo)體激光器研究

1、中文摘要0.840.90um波段的脈沖半導(dǎo)體激光器可用于激光測(cè)距、激光引信、短途等系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)可移動(dòng)、小型化的迅速發(fā)展，如何降低作為系統(tǒng)光源的半導(dǎo)體激光器的閥值電流密度，提高其微分量子效率和輸出功率等成為主要的研究課題，傳統(tǒng)的液相外延工藝制作的體材料激光器已不能滿足要求，而量子阱結(jié)構(gòu)的采用可改進(jìn)器件的許多特性:在量子阱激光器中，由于它的極薄的有源層和各向異性的光傳輸矩陣元使其更容易實(shí)現(xiàn)單TE基橫模和側(cè)模在極大地降低閥值電流密度方面有了

2、最為成功的改進(jìn)GaAlASGaAs量子阱激光器由于具有階梯態(tài)密度，其To大于2001(大約是雙異質(zhì)結(jié)激光器的兩倍，量子阱激光器已實(shí)現(xiàn)了高的功率輸出。工藝較為成熟的Ga4lASlGaAs量子阱結(jié)構(gòu)激光器的發(fā)射波長(zhǎng)主要在0.780.81Hm范圍，這類器件在低閥值電流密度，微分量子效率和可靠性等方面仍存在一定局限，針對(duì)這些問(wèn)題，我們進(jìn)行了0.87pm脈沖半導(dǎo)體激光器的研究。Y本文較為深入地論述了0.87Nm脈沖半導(dǎo)體激光器的研制過(guò)程。其中對(duì)量

3、子阱的限制態(tài)、態(tài)密度和限制態(tài)的集居數(shù)等進(jìn)行了理論分析，采用疊層迭代法和擴(kuò)展拋物近似對(duì)GRINSCHSOW中的光限制因子、波導(dǎo)模式、模折射率、遠(yuǎn)場(chǎng)角等也進(jìn)行了有益的推導(dǎo)和計(jì)算。對(duì)器件參數(shù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及材料生長(zhǎng)、歐姆接觸、端面鍍膜等工藝進(jìn)行了重點(diǎn)討論。在對(duì)激光器的主要參數(shù)如光增益、應(yīng)變層的厚度、激射波長(zhǎng)、閉值電流密度、輸出功率等分析和計(jì)算的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了器件結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)，該器件結(jié)構(gòu)采用InGaAlAsGaAs梯度折射率分別限制‘

4、GRINSCH)脊形波導(dǎo)應(yīng)變單量子阱。(有源層In組分為0.13Al組分為0.09，阱寬d為8nm。包層Al組分為0.敘厚度為了.um1.5脊形波導(dǎo)條寬301m高0.9um腔長(zhǎng)IOOOumo獲得了波長(zhǎng)0.8710.03um脈沖功率大于30W(I=10Af=100kNzT=50ns)，光譜寬度小于4nm的器件。最后分析了器件的可靠性，給出了器件的主要特性參數(shù)和曲線。該器件性能參數(shù)達(dá)到項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求。、瞬，二。03um波段的大功率。器，。。，

5、這種高重復(fù)頻率歹。陣結(jié)構(gòu)，尚未查到國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料報(bào)道。在國(guó)內(nèi)，作者首次對(duì)0.8710.03um波長(zhǎng)梯度折射率分別限制(GRINSCH)脊形波導(dǎo)InGaAlAsGaAs應(yīng)變單量子阱激光器的材料參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)并研究出asum0.87脈沖半導(dǎo)體激光器摸索出了目前條件較佳的端面鍍膜工藝參數(shù)P面加固的新工藝的采用，既降低了歐姆接觸電阻，又滿足了壓焊的要求，提高了器件的成品率。關(guān)鍵詞:應(yīng)變爵澎，InCaAlAsGaA二量掀激光器疊層迭代法

6、沁了竺壑t分別限制獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。簽名:序柯日期:州年‘，月夕日關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用