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980nm底发射VCSEL的DBR设计与优化被引量：2: 2009年; 根据DBR的工作原理,以P型DBR为例,通过研究DBR的能带结构详细分析了不同的渐变区宽度和不同的掺杂浓度下的DBR的电学特性和反射特性.选用Al_(0.9)Ga_(0.1)As和Al_(0.1)Ga_(0.9)As作为DBR的材料,设计了980 nmVCSELs的P型DBR,通过比较确定了Al组分渐变区的宽度和整个DBR结构的掺杂浓度.依此结构制作了980 nm底发射VCSELs,器件的Ⅰ-Ⅴ特性曲线显示器件的串联电阻约为0.05Ω.; 李特宁永强郝二娟崔锦江张岩刘光裕秦莉刘云王立军崔大复许祖彦; 关键词：VCSEL DBR 串联电阻反射率

大功率垂直腔底发射半导体激光器的光束质量被引量：10: 2011年; 从M2因子、远场发散角、近场及远场光强分布等方面对大功率底发射半导体激光器光束质量进行研究,分析了不同器件参数对光束质量的影响,为寻找有效改善光束质量的方法提供了依据。设计了一种具有新型排列方式的垂直腔面发射半导体激光(VCSEL)阵列。通过调制阵列中各单元直径以及单元间距,在4 A的工作电流下得到1 kW/cm2的高功率密度和高斯远场分布。与具有相同出光面积的单管器件和4×4二维阵列比较,新型阵列的光谱特性及光束质量均具有优越性。; 崔锦江宁永强姜琛昱王帆高静张星王贞福武晓东檀慧明; 关键词：激光器垂直腔面发射阵列光束质量

大功率垂直腔面发射激光器列阵的串接结构被引量：5: 2011年; 为了在不提高驱动电流的前提下增大垂直腔面发射激光器的输出功率,提出了一种将多个垂直腔面发射激光器芯片串接在一起的结构。首先,将垂直腔面发射激光器芯片焊接在氮化铝陶瓷热沉上,接着用金丝引线的方法以串联方式将芯片连接在一起。分别测试了串接4个、2个和单个芯片器件的微秒脉冲输出功率和纳秒脉冲输出功率,其分别为775,416,217mW和18.9,9.8,5W,测试结果显示串接4个和2个芯片器件的输出功率分别约为单个芯片输出功率的4倍和2倍。串接多个芯片器件的发射光谱半高宽(FWHM)比单个器件的略宽,但是可以通过选择均一性良好的芯片来解决这一问题。实验显示,串接结构可以实现在不提高驱动电流的条件下大幅度提高输出功率。; 史晶晶秦莉刘迪彭航宇曹军胜杨晔宁永强刘云王立军; 关键词：垂直腔面发射激光器输出功率

面发射分布反馈半导体激光器及光栅耦合半导体激光器被引量：3: 2010年; 阐述了以曲线光栅面发射分布反馈半导体激光器(SEDFB)为代表的SE-DFB器件的原理和结构,讨论了它们的性能和特点并与其他类型的半导体激光器进行了比较。指出依靠曲线光栅特殊的衍射特性,可实现对模式的控制和二维漏模耦合阵列化出光,得到窄线宽(典型值0.08nm)、小发散角(典型值0.5mrad)、高亮度(单管近衍射极限3W(CW))和大功率(单管最高73W,列阵为kW级)的激光。综述了SE-DFB的发展历程、现状及未来的发展趋势,强调由于曲线光栅耦合SE-DFB激光器兼具边发射和面发射器件的优势和诸多其他优秀性能,将其应用于不同材料体系,不同结构的半导体激光器及其阵列,制作不同波段的高功率、高光束质量的SEDFB器件会有很好的研究意义和应用前景。; 戚晓东叶淑娟张楠秦莉王立军; 关键词：激光列阵金属光栅

850nm垂直腔面发射激光器列阵被引量：10: 2012年; 为了解决垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵中金丝难以键和和电流注入不均匀的问题,提出了一种非闭合型VCSEL列阵结构。该结构通过腐蚀非闭合环形凹槽形成器件台面,从而简化了工艺步骤,减少了器件的损伤。分别对2×2,3×3,4×4阵列的850nm非闭合型顶发射VCSEL器件进行了测试和分析,结果显示其室温连续输出功率分别达到80,140和480mW;阈值电流分别为0.15,0.25和0.4A;平行方向和垂直方向上的远场发散角分别为9°和9.6°,13.5°和14.4°,15°和14.4°。在脉宽为50μs、重复频率为100Hz时,最大输出功率分别为90,318和1 279mW;阈值电流分别为0.2,0.5和0.7A。分别测试了芯片在封装前后的功率曲线,发现芯片在封装之后的热饱和电流要远远高于封装之前,从而说明良好的封装技术可以提高器件的散热效率,降低器件内部发热对器件性能的影响。; 史晶晶秦莉宁永强刘云张金龙曹军胜王立军; 关键词：电流注入封装

光泵浦垂直外腔面发射激光器斜率效率的分析被引量：2: 2010年; 研究了光泵浦垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)的湿法腐蚀工艺,采用快速腐蚀和精细选择腐蚀相结合的腐蚀方法,使得衬底能被干净地腐蚀掉,并精确停留在阻挡层,得到高平整度的外延片表面,提高了泵浦效率,降低了散射损耗。从理论上分析了外延片表面粗糙度与OPS-VECSEL斜率效率的关系,得出如果在外延片上镀一层λ/4单介质增透膜,能进一步提高VECSEL的斜率效率。; 蒋臣迪徐华伟秦莉王立军; 关键词：表面粗糙度斜率效率

高功率低发散角垂直腔面发射激光器阵列被引量：6: 2010年; 报道了980 nm高功率低发散角垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列。通过增大阵列单元的出光孔径和单元间距来减小阵列器件的电阻和热阻,制作的台面为直径250μm,氧化孔径200μm,单元间距280μm的4×4二维阵列,与有源区面积相同的单管器件相比具有更高的输出功率。在室温连续工作条件下,阵列在注入电流6 A时最高输出功率为1.81 W,阈值电流为1.2 A,斜率效率为0.37 W/A,微分电阻为0.01Ω。针对较大的远场发散角对单元器件有源区中电流密度分布进行了计算,分析了器件高阶横模产生的原因。使用镀制额外金层的结构来改善远场发散角,将半角宽度由30°压缩到15°以下,改进后器件的输出功率略有下降。60℃恒电流模式寿命测试结果显示器件在800 h后输出功率衰减小于10%。; 张岩宁永强王烨刘光裕史晶晶张星王贞福秦莉孙艳芳刘云王立军; 关键词：激光器垂直腔面发射激光器阵列高功率远场发散角

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吉林省科技发展计划基金(20080335)