新型激光器即将取代传统半导体激光器?
图2为折射率和基模的光场分布。图中,N型波导层的厚度d1为0.4μm,P型波导层的厚度d2为0.2μm。采用LP-MOCVD方法制备外延片,并制作了单管器件。器件测试结果为:900μm腔长器件阈值电流密度典型值为400 A/cm2,内损耗降低到1.0 cm-1 ;连续工作条件下,最大斜率效率为1.25 W/A ,器件激射波长为807.5nm,垂直和平行结的发散角分别为34.8°和3.0°。20-70℃范围内特征温度达到133 K。图3和图4分别为外微分量子效率和阈值电流密度与腔长的关系,图5为150μm条宽,900μm腔长器件在室温连续条件下的输出光功率、电压和电光转换效率曲线。
通常,对称宽波导结构的内损耗都在2-5 cm-1的范围,国际最好的水平也较难接近l cm-1。从测试结果可以看到,国内该器件的内损耗已经降低到1.0cm-1 ,这表明采用非对称波导减小器件的光损耗是实际可行的。
1.2 腔面光学膜
腔面镀膜是大功率半导体激光器制备工艺中最重要的环节之一,它需要分别在两腔面镀上增透膜(AR)和高反膜(HR)。无论是单管还是列阵,808 nm、980 nm或其他波长,AR,HR对器件光电特性起着重要的作用:(1)光学膜的质量直接影响器件效率的高低;(2)改变AR膜的反射率值,可一定程度地调节最终的激射峰值波长;(3)腔面光学膜也是器件的保护膜。
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