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大功率半导体激光器腔面氮钝化的研究
被引量:
6
1
作者
何新
崔碧峰
+3 位作者
刘梦涵
李莎
孔真真
黄欣竹
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期805-808,共4页
针对980 nm大功率半导体激光器腔面离子铣氮钝化处理工艺进行了研究,发现腔面离子铣氮钝化可以提高激光器的输出特性及COD功率,器件输出功率提高了32.14%;老化实验后,经过氮钝化的半导体激光器没有明显退化,而未经氮钝化处理的激光器退...
针对980 nm大功率半导体激光器腔面离子铣氮钝化处理工艺进行了研究,发现腔面离子铣氮钝化可以提高激光器的输出特性及COD功率,器件输出功率提高了32.14%;老化实验后,经过氮钝化的半导体激光器没有明显退化,而未经氮钝化处理的激光器退化严重;使用俄歇谱测试仪(AES)对钝化处理后的半导体激光器试验片进行测试,发现有部分的氮离子遗留在腔面处;氮元素含量由原有的0%上升到20%,与此同时,氧元素的含量由原来的61%降至30%。结果表明,该技术能够改善半导体激光器的腔面特性,器件的可靠性和使用寿命可望得到提高。
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关键词
激光器
大功率半导体激光器
腔面钝化
离子铣
灾
变性
光学
损伤
(
cod
)
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职称材料
808nm大功率半导体激光器腔面膜的制备
被引量:
9
2
作者
套格套
尧舜
+4 位作者
张云鹏
路国光
初国强
刘云
王立军
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期25-28,共4页
采用等离子体辅助电子束蒸发方法在 80 8nm大功率量子阱半导体激光器腔面设计镀制了HfO2 /SiO2 系前后腔面膜 用直接测量法测量并比较了各种常用膜系的相对损伤阈值 增透膜的反射率为 12 .2 % ,高反膜的反射率为 97.9% 对于 10 0 μ...
采用等离子体辅助电子束蒸发方法在 80 8nm大功率量子阱半导体激光器腔面设计镀制了HfO2 /SiO2 系前后腔面膜 用直接测量法测量并比较了各种常用膜系的相对损伤阈值 增透膜的反射率为 12 .2 % ,高反膜的反射率为 97.9% 对于 10 0 μm条宽、10 0 0 μm腔长的条形结构通过器件测量结果是出光功率提高 79%、外微分量子效率提高 80 %、功率效率由没镀膜之前的 2 2 .2 %提高到镀膜之后的 39.8%
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关键词
半导体激光器
等离子体辅助电子束蒸发
高反膜
增透膜
灾
变性
光学
损伤
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职称材料
980nm脊型波导激光器腔面非注入区的研究
被引量:
8
3
作者
刘斌
张敬明
+1 位作者
马骁宇
肖建伟
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期109-111,共3页
报导了质子注入技术在提高980nm半导体激光器可靠性上的应用。p-GaAs材料经过质子注入后获得高的电阻率。在距离腔面25μm的区域内进行质子注入,由此形成腔面附近的电流非注入区。腔面附近非注入区减少了腔面载流子的注入,因此减少了非...
报导了质子注入技术在提高980nm半导体激光器可靠性上的应用。p-GaAs材料经过质子注入后获得高的电阻率。在距离腔面25μm的区域内进行质子注入,由此形成腔面附近的电流非注入区。腔面附近非注入区减少了腔面载流子的注入,因此减少了非辐射复合的发生,提高了激光器的灾变性光学损伤(COD)阈值。应用质子注入形成腔面非注入区的管芯的平均COD阈值功率达到268mW,而应用常规工艺的管芯的平均COD阈值功率为178mW。同常规工艺相比,应用质子注入形成腔面非注入区技术使管芯的COD阈值功率提高了50%。
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关键词
980nm半导体激光器
可靠性
质子注入
非注入区
cod
灾
变性
光学
损伤
阈值
掺饵光纤放大器
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职称材料
半导体激光器腔面增透膜AlN薄膜的制备
被引量:
3
4
作者
周路
王云华
+5 位作者
贾宝山
白端元
张斯钰
乔忠良
高欣
薄报学
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第12期1292-1296,共5页
提出了一种新的半导体激光器增透膜———AlN膜,并用matlab软件模拟分析了不同腔面反射率对激光器输出功率的影响,得到激光器最大输出功率时前后腔面的反射率的最佳值。采用反应磁控溅射技术,利用高纯铝靶(99.999%)和N2+Ar的混合气体在K...
提出了一种新的半导体激光器增透膜———AlN膜,并用matlab软件模拟分析了不同腔面反射率对激光器输出功率的影响,得到激光器最大输出功率时前后腔面的反射率的最佳值。采用反应磁控溅射技术,利用高纯铝靶(99.999%)和N2+Ar的混合气体在K9玻璃基片上沉积了AlN薄膜。利用Filmetrics系统对薄膜进行光学性能测试,分析了不同工艺参数对薄膜沉积速率和折射率的影响。将最优条件下制得的AlN单层增透膜用于半导体激光器上,光学灾变损伤阈值和器件输出功率都得到了很大的提高。
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关键词
增透膜
折射率
溅射
灾
变性
光学
损伤
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职称材料
带有非吸收窗口的大功率915nm半导体激光器
被引量:
2
5
作者
姚南
赵懿昊
+1 位作者
刘素平
马骁宇
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期596-600,共5页
为了实现大功率输出,应用无杂质空位诱导量子阱混合(IFVD)方法制备带有非吸收窗口结构的915 nm半导体激光器单管。通过实验确定促进和抑制量子阱混合的Si O2和Si3N4薄膜的厚度分别为300和500 nm,退火条件为800℃,90 s。最终制备出的带...
为了实现大功率输出,应用无杂质空位诱导量子阱混合(IFVD)方法制备带有非吸收窗口结构的915 nm半导体激光器单管。通过实验确定促进和抑制量子阱混合的Si O2和Si3N4薄膜的厚度分别为300和500 nm,退火条件为800℃,90 s。最终制备出的带有非吸收窗口的激光器,与普通激光器的阈值电流和斜率效率几乎一样。但普通激光器在电流为10 A时发生灾变性光学损伤(COD)并失效,而带有非吸收窗口的激光器在电流达到13 A时仍然可以正常工作,相比普通激光器其最大输出功率增加了15%。每种器件各20个在20℃,电流为9 A时进行直流老化试验,普通激光器在老化时间达到100 h时全部失效,而带非吸收窗口器件在老化200 h时仅有两个失效,这表明非吸收窗口结构显著提高了器件的抗COD能力。
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关键词
半导体激光器
无杂质空位诱导量子阱混合(IFVD)
非吸收窗口
高温退火
灾
变性
光学
损伤
(
cod
)
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职称材料
550 K高温下激光器腔面温度的影响研究
6
作者
杨振强
贾华宇
+1 位作者
孙元新
罗飚
《光通信研究》
2023年第1期63-67,共5页
针对激光器长期高温工作时腔面温度急剧升高产生灾变性光学损伤(COD)的问题,文章提出在半导体激光器腔面处加入Al2O3膜和陶瓷隔热共同作用,其可以降低激光器腔面温度,防止COD的产生。文章首先建立了半导体激光器简化模型分析固体传热。...
针对激光器长期高温工作时腔面温度急剧升高产生灾变性光学损伤(COD)的问题,文章提出在半导体激光器腔面处加入Al2O3膜和陶瓷隔热共同作用,其可以降低激光器腔面温度,防止COD的产生。文章首先建立了半导体激光器简化模型分析固体传热。然后对550 K高温下无镀膜无隔热结构、有镀膜无隔热结构、无镀膜有隔热结构及镀膜与隔热结构共同作用时激光器模型的腔面温度进行仿真。其中镀膜选用Al2O3,隔热结构选用陶瓷隔热,腔面材料选用GaAs,热沉选用Cu热沉,接触层选用AlGaAa。4组对比实验结果表明,镀膜与隔热结构共同作用时,能将激光器的腔面温度控制在393.15 K以下。550 K高温在激光器腔面处镀膜和隔热结构双重作用下,能够有效防止COD产生,提高激光器的使用寿命。
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关键词
半导体激光器
灾
变性
光学
损伤
镀膜
隔热结构
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职称材料
题名
大功率半导体激光器腔面氮钝化的研究
被引量:
6
1
作者
何新
崔碧峰
刘梦涵
李莎
孔真真
黄欣竹
机构
北京工业大学光电子技术省部共建教育部重点实验室
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期805-808,共4页
基金
北京市教委创新能力提升计划(No.TJSHG201310005001)
国家自然科学基金(No.11204009)
北京市自然科学基金项目(No.4142005)资助
文摘
针对980 nm大功率半导体激光器腔面离子铣氮钝化处理工艺进行了研究,发现腔面离子铣氮钝化可以提高激光器的输出特性及COD功率,器件输出功率提高了32.14%;老化实验后,经过氮钝化的半导体激光器没有明显退化,而未经氮钝化处理的激光器退化严重;使用俄歇谱测试仪(AES)对钝化处理后的半导体激光器试验片进行测试,发现有部分的氮离子遗留在腔面处;氮元素含量由原有的0%上升到20%,与此同时,氧元素的含量由原来的61%降至30%。结果表明,该技术能够改善半导体激光器的腔面特性,器件的可靠性和使用寿命可望得到提高。
关键词
激光器
大功率半导体激光器
腔面钝化
离子铣
灾
变性
光学
损伤
(
cod
)
Keywords
lasers
high power semiconductor lasers
cavity passivation
ion bombardment
catastrophic optical damage(
cod
)
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
808nm大功率半导体激光器腔面膜的制备
被引量:
9
2
作者
套格套
尧舜
张云鹏
路国光
初国强
刘云
王立军
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期25-28,共4页
基金
中科院"十五重大"(Z0 1Q0 3)
国防科研计划 (A0 2X0 5Z)资助项目
文摘
采用等离子体辅助电子束蒸发方法在 80 8nm大功率量子阱半导体激光器腔面设计镀制了HfO2 /SiO2 系前后腔面膜 用直接测量法测量并比较了各种常用膜系的相对损伤阈值 增透膜的反射率为 12 .2 % ,高反膜的反射率为 97.9% 对于 10 0 μm条宽、10 0 0 μm腔长的条形结构通过器件测量结果是出光功率提高 79%、外微分量子效率提高 80 %、功率效率由没镀膜之前的 2 2 .2 %提高到镀膜之后的 39.8%
关键词
半导体激光器
等离子体辅助电子束蒸发
高反膜
增透膜
灾
变性
光学
损伤
Keywords
Semiconductor laser
Plasma assisted electron beem deposition
AR coating
HR coating
Output efficiency
Catastrophic optical damage
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
980nm脊型波导激光器腔面非注入区的研究
被引量:
8
3
作者
刘斌
张敬明
马骁宇
肖建伟
机构
中国科学院半导体研究所国家光电子器件工程研究中心
出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期109-111,共3页
文摘
报导了质子注入技术在提高980nm半导体激光器可靠性上的应用。p-GaAs材料经过质子注入后获得高的电阻率。在距离腔面25μm的区域内进行质子注入,由此形成腔面附近的电流非注入区。腔面附近非注入区减少了腔面载流子的注入,因此减少了非辐射复合的发生,提高了激光器的灾变性光学损伤(COD)阈值。应用质子注入形成腔面非注入区的管芯的平均COD阈值功率达到268mW,而应用常规工艺的管芯的平均COD阈值功率为178mW。同常规工艺相比,应用质子注入形成腔面非注入区技术使管芯的COD阈值功率提高了50%。
关键词
980nm半导体激光器
可靠性
质子注入
非注入区
cod
灾
变性
光学
损伤
阈值
掺饵光纤放大器
Keywords
980nm semiconductor lasers,reliability,ion implantation,non-injection regions,
cod
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
半导体激光器腔面增透膜AlN薄膜的制备
被引量:
3
4
作者
周路
王云华
贾宝山
白端元
张斯钰
乔忠良
高欣
薄报学
机构
长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第12期1292-1296,共5页
文摘
提出了一种新的半导体激光器增透膜———AlN膜,并用matlab软件模拟分析了不同腔面反射率对激光器输出功率的影响,得到激光器最大输出功率时前后腔面的反射率的最佳值。采用反应磁控溅射技术,利用高纯铝靶(99.999%)和N2+Ar的混合气体在K9玻璃基片上沉积了AlN薄膜。利用Filmetrics系统对薄膜进行光学性能测试,分析了不同工艺参数对薄膜沉积速率和折射率的影响。将最优条件下制得的AlN单层增透膜用于半导体激光器上,光学灾变损伤阈值和器件输出功率都得到了很大的提高。
关键词
增透膜
折射率
溅射
灾
变性
光学
损伤
Keywords
AR film
refractivity
sputtering
cod
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
带有非吸收窗口的大功率915nm半导体激光器
被引量:
2
5
作者
姚南
赵懿昊
刘素平
马骁宇
机构
中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心
出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期596-600,共5页
基金
中国科学院支撑项目(61501060206)
文摘
为了实现大功率输出,应用无杂质空位诱导量子阱混合(IFVD)方法制备带有非吸收窗口结构的915 nm半导体激光器单管。通过实验确定促进和抑制量子阱混合的Si O2和Si3N4薄膜的厚度分别为300和500 nm,退火条件为800℃,90 s。最终制备出的带有非吸收窗口的激光器,与普通激光器的阈值电流和斜率效率几乎一样。但普通激光器在电流为10 A时发生灾变性光学损伤(COD)并失效,而带有非吸收窗口的激光器在电流达到13 A时仍然可以正常工作,相比普通激光器其最大输出功率增加了15%。每种器件各20个在20℃,电流为9 A时进行直流老化试验,普通激光器在老化时间达到100 h时全部失效,而带非吸收窗口器件在老化200 h时仅有两个失效,这表明非吸收窗口结构显著提高了器件的抗COD能力。
关键词
半导体激光器
无杂质空位诱导量子阱混合(IFVD)
非吸收窗口
高温退火
灾
变性
光学
损伤
(
cod
)
Keywords
semiconductor laser
impurity-free vacancy disordering (IFVD)
non-absorbing win- dow
rapid thermal annealing
catastrophic optical damage (
cod
)
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
550 K高温下激光器腔面温度的影响研究
6
作者
杨振强
贾华宇
孙元新
罗飚
机构
太原理工大学电气与动力工程学院
武汉光迅科技股份有限公司
出处
《光通信研究》
2023年第1期63-67,共5页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFB2200900)。
文摘
针对激光器长期高温工作时腔面温度急剧升高产生灾变性光学损伤(COD)的问题,文章提出在半导体激光器腔面处加入Al2O3膜和陶瓷隔热共同作用,其可以降低激光器腔面温度,防止COD的产生。文章首先建立了半导体激光器简化模型分析固体传热。然后对550 K高温下无镀膜无隔热结构、有镀膜无隔热结构、无镀膜有隔热结构及镀膜与隔热结构共同作用时激光器模型的腔面温度进行仿真。其中镀膜选用Al2O3,隔热结构选用陶瓷隔热,腔面材料选用GaAs,热沉选用Cu热沉,接触层选用AlGaAa。4组对比实验结果表明,镀膜与隔热结构共同作用时,能将激光器的腔面温度控制在393.15 K以下。550 K高温在激光器腔面处镀膜和隔热结构双重作用下,能够有效防止COD产生,提高激光器的使用寿命。
关键词
半导体激光器
灾
变性
光学
损伤
镀膜
隔热结构
Keywords
semiconductor laser
cod
coating
thermal insulation structure
分类号
TN242 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大功率半导体激光器腔面氮钝化的研究
何新
崔碧峰
刘梦涵
李莎
孔真真
黄欣竹
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2016
6
在线阅读
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职称材料
2
808nm大功率半导体激光器腔面膜的制备
套格套
尧舜
张云鹏
路国光
初国强
刘云
王立军
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
9
在线阅读
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职称材料
3
980nm脊型波导激光器腔面非注入区的研究
刘斌
张敬明
马骁宇
肖建伟
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2003
8
在线阅读
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职称材料
4
半导体激光器腔面增透膜AlN薄膜的制备
周路
王云华
贾宝山
白端元
张斯钰
乔忠良
高欣
薄报学
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
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职称材料
5
带有非吸收窗口的大功率915nm半导体激光器
姚南
赵懿昊
刘素平
马骁宇
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015
2
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职称材料
6
550 K高温下激光器腔面温度的影响研究
杨振强
贾华宇
孙元新
罗飚
《光通信研究》
2023
0
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职称材料
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