梁静:895nm垂直腔面发射激光器的制备及光谱分析论文

梁静:895nm垂直腔面发射激光器的制备及光谱分析论文

本文主要研究内容

作者梁静(2019)在《895nm垂直腔面发射激光器的制备及光谱分析》一文中研究指出:垂直腔面发射激光器(Vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)具有体积小、光斑为圆形、阈值低、单纵模、响应频带宽、易实现二维列阵集成等优越性能,在光通信、光存储、传感、医学等领域有重要的应用和广阔的发展前景。针对在高温环境(70~90℃)稳定激射,阈值电流≤0.5 mA,边模抑制比≥20 dB的894.6 nm VCSEL器件在芯片原子钟(CSAC)光源中的应用需求,本文开展了VCSEL器件结构设计、工艺流程优化和光谱性能研究工作,通过开展腔模位置对器件激射波长的影响、台面直径和氧化孔结构对器件激射性能的影响,在70℃~90℃,0.5 mA驱动电流时实现边模抑制比高于35 dB的894.6 nm单模激光输出。本论文的主要研究内容如下:(1)对设计的895 nm垂直腔面发射激光器进行材料外延生长,分析了材料组分、厚度、掺杂对DBR反射率和截止带宽度的影响;采用单参数变量法对光栅刻蚀、台面刻蚀、芯片解理等工艺步骤进行优化调整;设计合理的工艺流程并进行器件制备,获得高质量的VCSEL器件。(2)对设计的895 nm垂直腔面发射激光器外延片进行腔模位置扫描,分析了VCSEL谐振腔光学厚度变化对腔模位置的影响。通过对腔模位置、器件输出波长和温漂系数的测试分析,设计了腔模位置在890.5 nm的VCSEL器件结构,并对外延生长的外延片开展器件制备,实现在85℃高温环境下894.6 nm稳定激光输出的VCSEL器件。(3)设计了具有不同台面刻蚀结构的VCSEL器件,研究了台面直径和氧化孔结构对器件激射性能的影响。结果表明当台面刻蚀结构为补偿型时,可以得到圆形的氧化孔径;VCSEL台面直径越大,阈值电流越大;氧化孔径越偏向圆形,边模抑制比越高。

Abstract

chui zhi qiang mian fa she ji guang qi (Vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)ju you ti ji xiao 、guang ban wei yuan xing 、yu zhi di 、chan zong mo 、xiang ying pin dai kuan 、yi shi xian er wei lie zhen ji cheng deng you yue xing neng ,zai guang tong xin 、guang cun chu 、chuan gan 、yi xue deng ling yu you chong yao de ying yong he an kuo de fa zhan qian jing 。zhen dui zai gao wen huan jing (70~90℃)wen ding ji she ,yu zhi dian liu ≤0.5 mA,bian mo yi zhi bi ≥20 dBde 894.6 nm VCSELqi jian zai xin pian yuan zi zhong (CSAC)guang yuan zhong de ying yong xu qiu ,ben wen kai zhan le VCSELqi jian jie gou she ji 、gong yi liu cheng you hua he guang pu xing neng yan jiu gong zuo ,tong guo kai zhan qiang mo wei zhi dui qi jian ji she bo chang de ying xiang 、tai mian zhi jing he yang hua kong jie gou dui qi jian ji she xing neng de ying xiang ,zai 70℃~90℃,0.5 mAqu dong dian liu shi shi xian bian mo yi zhi bi gao yu 35 dBde 894.6 nmchan mo ji guang shu chu 。ben lun wen de zhu yao yan jiu nei rong ru xia :(1)dui she ji de 895 nmchui zhi qiang mian fa she ji guang qi jin hang cai liao wai yan sheng chang ,fen xi le cai liao zu fen 、hou du 、can za dui DBRfan she lv he jie zhi dai kuan du de ying xiang ;cai yong chan can shu bian liang fa dui guang shan ke shi 、tai mian ke shi 、xin pian jie li deng gong yi bu zhou jin hang you hua diao zheng ;she ji ge li de gong yi liu cheng bing jin hang qi jian zhi bei ,huo de gao zhi liang de VCSELqi jian 。(2)dui she ji de 895 nmchui zhi qiang mian fa she ji guang qi wai yan pian jin hang qiang mo wei zhi sao miao ,fen xi le VCSELxie zhen qiang guang xue hou du bian hua dui qiang mo wei zhi de ying xiang 。tong guo dui qiang mo wei zhi 、qi jian shu chu bo chang he wen piao ji shu de ce shi fen xi ,she ji le qiang mo wei zhi zai 890.5 nmde VCSELqi jian jie gou ,bing dui wai yan sheng chang de wai yan pian kai zhan qi jian zhi bei ,shi xian zai 85℃gao wen huan jing xia 894.6 nmwen ding ji guang shu chu de VCSELqi jian 。(3)she ji le ju you bu tong tai mian ke shi jie gou de VCSELqi jian ,yan jiu le tai mian zhi jing he yang hua kong jie gou dui qi jian ji she xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming dang tai mian ke shi jie gou wei bu chang xing shi ,ke yi de dao yuan xing de yang hua kong jing ;VCSELtai mian zhi jing yue da ,yu zhi dian liu yue da ;yang hua kong jing yue pian xiang yuan xing ,bian mo yi zhi bi yue gao 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自长春理工大学的梁静,发表于刊物长春理工大学2019-10-23论文,是一篇关于垂直腔面发射激光器论文,腔模位置论文,氧化孔结构论文,边模抑制比论文,激射特性论文,长春理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自长春理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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