增益—腔模失配型高温工作垂直腔面发射半导体激光器

• 作者: 刘云 宁永强 张建 张建伟 张星 曾玉刚 王立军 秦莉
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光器 垂直腔面发射半导体激光器 高温工作 增益-谐振腔腔模失配 自平坦化台面
• 年，卷（期）: 2013,（5）
• 所属期刊栏目: 激光器与激光光学
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: TN248.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201340.0502001

摘要

理论分析了温度对垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)工作性能的影响,利用VCSEL的增益-腔模失配理论设计了适用于高温环境下工作的VCSEL外延结构并对该结构进行了外延生长及工艺制备.理论分析表明,采用势垒高度大于0.25 eV的量子阱有源区结构可以缓解高温工作时器件的载流子泄漏问题.设计了室温下增益-腔模偏离为11 nm的器件结构.理论分析表明,在320 K时与器件腔模对应的增益谱波长具有最大的光增益,此时器件具有最小的阈值电流.对分布式布拉格反射镜(DBR)的反射率进行了优化以进一步减小器件阈值电流.采用了一种自平坦化的台面工艺结构制作了7、9、13μm三种不同氧化口径的器件,器件在室温下的阈值电流分别为1.95、2.53、2.9 mA,最大出光功率分别为0.31、1.11、1.04 mW,并且输出功率的高温稳定性较好.随工作温度的升高,器件阈值电流先减小后变大,在320～330 K时器件阈值达到最小值,与理论分析一致.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张建	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	113	802	13.0	25.0
2	张星	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	35	193	8.0	13.0
3	王立军	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	131	1339	19.0	31.0
4	宁永强	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	49	191	9.0	13.0
5	秦莉	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	50	185	8.0	13.0
6	刘云	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	99	706	15.0	23.0
7	张建伟	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	16	30	2.0	5.0
8	曾玉刚	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	12	28	2.0	5.0