室温激射应变补偿5.5μm量子级联激光器

利用应变补偿和优化波导结构来提高量子级联激光器的性能,实现了波长为5.5μm量子级联激光器的室温激射.利用双晶X射线衍射实验对材料生长质量进行了检验.对于条宽为20μm,长为2mm的脊形波导激光器,室温最大输出功率为单腔面45mW.     

室温激射应变补偿5.5μm量子级联激光器

利用应变补偿和优化波导结构来提高量子级联激光器的性能,实现了波长为5.5μm量子级联激光器的室温激射.利用双晶X射线衍射实验对材料生长质量进行了检验.对于条宽为20μm,长为2mm的脊形波导激光器,室温最大输出功率为单腔面45mW.     

应变补偿InGaAs/InAlAs量子级联激光器

利用应变补偿的方法研制出激射波长λ≈3.5—3.7μm的量子级联激光器.条宽20μm,腔长1.6mm的InxGa1-xAs/InyAl1-yAs量子级联激光器已实现室温准连续激射.在最大输出功率处的准连续激射可持续30min以上.     

应变补偿InGaAs/InAlAs量子级联激光器

利用应变补偿的方法研制出激射波长 λ≈ 3.5— 3.7μm的量子级联激光器 .条宽 2 0 μm,腔长 1 .6mm的 Inx Ga1- x As/Iny Al1- y As量子级联激光器已实现室温准连续激射 .在最大输出功率处的准连续激射可持续 30 min以上 .     

室温低阈值分布反馈量子级联激光器

报道了室温脉冲工作和低温下连续工作的分布反馈量子级联激光器(DFB-QCL),提出了一种新型波导和光栅制备技术,同时获得了合适的光耦合系数和低的波导损耗.利用这种方法研制出波长为7.7μm的分布反馈量子级联激光器.激光器可以在大的温度范围内(155～320K)实现单模激射,边模抑制比约30dB.DFB-QCL在室温脉冲工作时阈值电流密度为970A/cm2,峰值输出功率达到75mW.该激光器还可以在连续模式下工作,最高工作温度为130K.     

短腔长单模量子级联激光器

报道了激射波长为5.4和7.84μm的应变补偿In1-xGaxAs/In1-yAlyAs量子级联激光器的单模激射.以高质量的应变补偿量子级联激光器材料为支撑,通过减小FP腔长,开辟实现单模器件的新途径.首次实现阈值电流仅为50mA、腔长为145μm的激射波长在λ≈5.4μm的单模激射和阈值电流仅为80mA、腔长为170μm的激射波长在λ≈7.84μm的单模激射.这是目前InGaAs/InAlAs材料体系最短腔长的边发射量子级联激光器.     

室温低阈值分布反馈量子级联激光器

报道了室温脉冲工作和低温下连续工作的分布反馈量子级联激光器(DFB-QCL),提出了一种新型波导和光栅制备技术,同时获得了合适的光耦合系数和低的波导损耗.利用这种方法研制出波长为7.7μm的分布反馈量子级联激光器.激光器可以在大的温度范围内(155～320K)实现单模激射,边模抑制比约30dB.DFB-QCL在室温脉冲工作时阈值电流密度为970A/cm2,峰值输出功率达到75mW.该激光器还可以在连续模式下工作,最高工作温度为130K.     

9.0μm锥形量子级联激光器

本文报道了波长为9.0μm的锥形量子级联激光器。与普通的脊形量子级联激光器相比,锥形量子级联激光器的水平远场发散角更小。系统的研究了锥形角度对脊形区宽度约为11μm的锥形量子级联激光器器件性能的影响,结果表明3°的锥形角是一个优化的角度,锥形角为3°时量子级联激光器具有较高的功率和仅为7.1°的水平远场发散角。     

Single Mode Operation of Short-Cavity Quantum Cascade Lasers

报道了激射波长为5.4和7.84μm的应变补偿In1-xGaxAs/In1-yAlyAs量子级联激光器的单模激射.以高质量的应变补偿量子级联激光器材料为支撑,通过减小FP腔长,开辟实现单模器件的新途径.首次实现阈值电流仅为50mA、腔长为145μm的激射波长在λ≈5.4μm的单模激射和阈值电流仅为80mA、腔长为170μm的激射波长在λ≈7.84μm的单模激射.这是目前InGaAs/InAlAs材料体系最短腔长的边发射量子级联激光器.     

1.3μm InGaAs/InAs/GaAs Self-Assembled Quantum Dot Laser Diode Grown by Molecular Beam Epitaxy

报道了分子束外延生长的1.3μm多层InGaAs/InAs/GaAs自组织量子点及其室温连续激射激光器. 室温带边发射峰的半高宽小于35meV，表明量子点大小比较均匀. 原子力显微镜图像显示，量子点密度可以控制在(1～7)E10cm-2范围之内，而面密度处于4E10cm-2时有良好的光致发光谱性能. 含有三到五层1.3μm量子点的激光器成功实现了室温连续激射.     

单模GaAs/AlGaAs短腔长量子级联激光器

通过缩短Fabry-Pérot腔量子级联激光器的腔长,得到了激射波长为11.4μm的单模GaAs/AlGaAs量子级联激光器。纵模间距与F-P腔腔长成反比,腔长为150μm的器件实现了稳定单模激射,在85K时边模抑制比达到19dB。     

1.3μm自组织InGaAs/InAs/GaAs量子点激光器分子束外延生长

报道了分子束外延生长的1.3μm多层InGaAs/InAs/GaAs自组织量子点及其室温连续激射激光器.室温带边发射峰的半高宽小于35meV,表明量子点大小比较均匀.原子力显微镜图像显示,量子点密度可以控制在(1～7)×1010cm-2范围之内,而面密度处于4×1010cm-2时有良好的光致发光谱性能.含有三到五层1. 3μm量子点的激光器成功实现了室温连续激射.     

量子级联半导体激光器

日本东北大学电气通信研究所研制成功了一种由砷化铟和锡化铝构成的新型量子级联半导体激光器。通过实验证实 ,该激光器在 9 94μm发红外激光。用砷化铟使该种激光器成功振荡在世界上尚属首次。量子级联激光器的原理是将很多所谓级联的发光层以阶梯式连结 ,根据结构确定振荡波长。该激光器将用于监测对环境污染的气体。 (No .1 1 )量子级联半导体激光器     

GaAs/AlGaAs量子级联激光器

利用分子束外延方法生长了激射波长约为9μm的GaAs/Al0.45Ga0.55As量子级联激光器.条宽35μm,腔长2mm的器件准连续激射温度最高达120K,81K下未经收集效率修正的峰值功率超过70mW.     

大功率In(Ga)As/GaAs量子点激光器

利用分子束外延技术和S-K生长模式,系统研究了InAs/GaAs材料体系应变自组装量子点的形成和演化.研制出激射波长λ≈960nm,条宽100μm,腔长800μm的In(Ga)As/GaAs量子点激光器:室温连续输出功率大于3.5W,室温阈值电流密度218A/cm2,0.61W室温连续工作寿命超过3760小时.     

GaAs/AlGaAs量子级联激光器

利用分子束外延方法生长了激射波长约为9μm的GaAs/Al0.45Ga0.55As量子级联激光器.条宽35μm，腔长2mm的器件准连续激射温度最高达120K，81K下未经收集效率修正的峰值功率超过70mW．     

大功率量子级联激光器的光学与热学协同优化设计北大核心CSCD

针对大功率量子级联激光器存在热积累严重的问题,本文基于MBE与MOCVD结合的二次外延生长InP基量子级联激光器结构的工艺方法,设计优化中波单管4W连续光输出的大功率量子级联激光器光学与散热性能。通过COMSOL软件对器件结构进行建模,设计器件光学和热学结构模型,分析不同结构参数对器件性能的影响,得到最优结构参数:在In053Ga047As层厚度为50nm,波导下包层InP为1μm,上包层InP为2μm,封装金层厚度为3μm时,器件光学和热学综合性能最优,其中波导光限制因子为074,核心区温度为378 K。本文研究相关结论可为后续大功率中波量子级联激光器结构与工艺设计提供指导。     

1.3μm GaAs基GaInNAs量子阱生长与激光器研制

报道了中国第一只1.30μm单量子阱边发射激光器的材料生长、器件制备及特性测试.通过优化分子束外延生长参数,调节In和N组分含量使GaInNAs量子阱的发光波长覆盖1.3μm范围.脊形波导条形结构单量子阱边发射激光器,实现了室温连续激射,激射波长为1.30μm,阈值电流密度为1kA/cm2,输出功率为30mW.     

分子束外延生长高应变单量子阱激光器

采用分子束外延方法研究了高应变InGaAs/GaAs量子阱的生长技术.将InGaAs/GaAs量子阱的室温光致发光波长拓展至1160nm,其光致发光峰半峰宽只有22meV.研制出1120nm室温连续工作的InGaAs/GaAs单量子阱激光器.对于100μm条宽和800μm腔长的激光器,最大线性输出功率达到200mW,斜率效率达到0.84mW/mA,最低阈值电流密度为450A/cm2,特征温度达到90K.     

键合法制备硅基1.55μm InP-InGaAsP量子阱激光器

在硅基上成功地制备出了1.55μm InP-InGaAsP量子阱激光器.设计并生长了适合于键合的量子阱激光器结构材料,通过直接键合技术,将Si衬底与InP-InGaAsP外延片键合到一起.剥离去掉InP衬底后,在5～6μm的薄膜上制备出20μm条形边发射激光器.室温下,阈值电流160mA(电流密度为2.7kA/cm2),功率可达10mW以上(在约350mA电流下),实现了1.55μm长波长边发射激光器与Si的集成.目前,该结果国际上还未见报道.