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基横模1.55μm半导体激光器研究

作　者: 王钰智
导　师: 李特
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 半导体激光器基横模高功率脊型波导等离子体刻蚀
分类号: TN248.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

针对当前半导体激光器在光存储系统、光通讯系统和泵浦固体激光器等领域对基横模工作的应用需求,本文设计了一种具有高光束质量、高光纤耦合效率等特点的基横模1.55gm InP基半导体激光器。本文设计并优化了基横模1.55μm半导体激光器结构,分析了半导体激光器的模式特性。根据理论分析,提出了用脊型波导结构,InGaAsP/InP材料体系的激光器结构方案,并对其进行了基横模模式特性验证分析及其相关工艺实验研究。设计出的基横模1.55μm半导体激光器采用脊型波导结构,脊宽为4μm、刻蚀深度为0.6μm,量子阱有源区为3个厚度75A的InGaAsP材料,实现了在基横模工作下最大输出功率超过100mW的输出特性。根据所设计的激光器器件结构,制作出1.55μm半导体激光器器件,当腔长为800μm时,注入电流为280mA,输出功率可达32mW,阈值电流为30mA左右。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
  1.2 基横模1.55μm半导体激光器的研究背景  8-10
  1.3 本文的研究目的和意义  10
  1.4 本文研究内容  10-12
第二章半导体激光器的模式特性  12-18
  2.1 半导体激光器的基本理论  12-13
  2.2 半导体激光器的模式特性  13-16
  2.3 基横模半导体激光器的特点  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章基横模1.55μm半导体激光器的结构设计  18-34
  3.1 半导体激光器几何结构设计  18-22
  3.2 半导体激光器外延材料设计  22-27
  3.3 半导体激光器量子阱数目的优化  27-29
  3.4 模式特性分析  29-32
  3.5 本章小结  32-34
第四章基横模1.55μm半导体激光器的工艺实验  34-46
  4.1 半导体激光器的工艺实验  34-38
  4.2 等离子体刻蚀技术  38-42
  4.3 InP的干法刻蚀工艺  42-44
  4.4 器件的测试与分析  44-45
  4.5 本章小结  45-46
第五章总结  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-50
攻读硕士学位期间发表的论文  50

基横模1.55μm半导体激光器研究

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