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基于侧向损耗结构的高阶侧向耦合光栅DFB半导体激光器
1
作者
王泽龙
范杰
+3 位作者
王海珠
邹永刚
石琳琳
张崇
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第3期184-191,共8页
窄线宽、基横模半导体激光器件的应用范围非常广泛。为获得窄线宽、基横模输出的半导体激光器,在边发射半导体激光器脊波导两侧分区制作高阶侧向耦合光栅和侧向损耗结构,用以压窄线宽和抑制高阶横模。该器件在50μm宽脊波导前端的两侧...
窄线宽、基横模半导体激光器件的应用范围非常广泛。为获得窄线宽、基横模输出的半导体激光器,在边发射半导体激光器脊波导两侧分区制作高阶侧向耦合光栅和侧向损耗结构,用以压窄线宽和抑制高阶横模。该器件在50μm宽脊波导前端的两侧刻蚀损耗结构区,长度为150μm,横向刻蚀深度为10μm。侧向耦合光栅的长度为700μm,周期为6.3μm,占空比为0.4。实验结果表明,在注入电流为0.6 A时,该激光器件的输出光斑仍能保持“单瓣”状态,发散角为5.92°,光谱线宽为46 pm,波长为1 058.7nm,相比于宽脊波导激光器(WR-LD)分别降低了16.5%和59.6%。该激光器获得了259.19 mW的输出功率和0.52 W/A的斜率效率,相比于WR-LD分别提升了25.6%和33.3%。
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关键词
半导体激光器
窄线宽
侧向损耗结构
高阶侧向耦合光栅
侧向模式
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职称材料
2 nm GaAs插入层对905 nm波段InGaAs多量子阱发光的影响
2
作者
甘露露
王海珠
+4 位作者
张崇
赵书存
王祯胜
王登魁
马晓辉
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期2011-2020,共10页
为探明GaAs插入层对905 nm波段InGaAs多量子阱材料发光性能的影响问题,基于InGaAs/InAlGaAs和InGaAs/AlGaAs两种量子阱材料,利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术,制备了905 nm波段的InGaAs多量子阱材料。通过AFM和XRD测试发现,G...
为探明GaAs插入层对905 nm波段InGaAs多量子阱材料发光性能的影响问题,基于InGaAs/InAlGaAs和InGaAs/AlGaAs两种量子阱材料,利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术,制备了905 nm波段的InGaAs多量子阱材料。通过AFM和XRD测试发现,GaAs插入层可以优化两种材料的表面粗糙度和结晶质量。室温PL测试进一步说明,GaAs插入层可以改善两种材料的能带结构,增强发光效果。变温和变功率PL测试表明,引入GaAs插入层后InGaAs/InAlGaAs发光波长随温度升高呈现“S”型变化,特征值α<1,低温下的辐射复合机制从自由激子复合发光变成了“局域态”发光。而对于InGaAs/AlGaAs材料,GaAs插入层并没有改变其辐射复合机制。本文在深入研究GaAs插入层对InGaAs/InAlGaAs和InGaAs/AlGaAs多量子阱材料光学性能和载流子复合机制的影响方面具有一定意义。
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关键词
多量子阱
GaAs插入层
局域态
金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)
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职称材料
小型化长出瞳距激光通信接收望远镜光学设计
被引量:
1
3
作者
徐乾智
杨鹏
+4 位作者
王海伟
彭佳琦
宋子男
侯博才
张雁南
《应用光学》
CAS
北大核心
2023年第5期975-981,共7页
为了减小激光通信终端体积与能耗,同时保证通光孔径和放大倍率,该文根据折反式望远镜的高斯光学及赛德尔像差理论设计了一款改进的Dall-Kirkham接收望远镜。该镜头由2片反射镜、5片透镜组成,接收信号光波长为974 nm和1550 nm,通光口径为...
为了减小激光通信终端体积与能耗,同时保证通光孔径和放大倍率,该文根据折反式望远镜的高斯光学及赛德尔像差理论设计了一款改进的Dall-Kirkham接收望远镜。该镜头由2片反射镜、5片透镜组成,接收信号光波长为974 nm和1550 nm,通光口径为60 mm,相对孔径为1/3.38,出瞳距为50 mm,视场角为6 mrad,总长为111.04 mm,工作温度为20℃±10℃。优化后镜头在0.5 mrad视场内波像差优于(1/40)λ,6 mrad视场内波像差优于(1/20)λ,能量集中。为了实现无热化设计,文中给出了结构材料的选取与设计方式,并分析了±10℃温差下光学系统的波像差变化,分析结果表明:镜头成像质量良好,满足应用需求。
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关键词
光学设计
激光通信
接收望远镜
无热化
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职称材料
紧凑型角度切割 Nd∶YAG 脉冲激光器
4
作者
钱臻裕
赵千喜
+2 位作者
李岩
邹永刚
张崇
《光子学报》
2025年第8期74-84,共11页
设计了一种角度切割的Nd∶YAG晶体结构,通过高温半导体激光阵列侧面泵浦激光晶体,使振荡光在晶体内呈之字型zigzag路径振荡,从而提高激光晶体的增益。采用COMSOL软件模拟了Nd∶YAG晶体的吸收光通量,与采用单程光吸收计算结果基本一致。...
设计了一种角度切割的Nd∶YAG晶体结构,通过高温半导体激光阵列侧面泵浦激光晶体,使振荡光在晶体内呈之字型zigzag路径振荡,从而提高激光晶体的增益。采用COMSOL软件模拟了Nd∶YAG晶体的吸收光通量,与采用单程光吸收计算结果基本一致。设计了一种半导体激光阵列侧面泵浦Nd∶YAG晶体模块,采用半导体制冷器可将激光晶体工作温度稳定在30℃,通过Ansys软件进行模拟,在模拟时间下半导体激光阵列工作温度稳定在51℃,此温度为采用的高温半导体激光阵列运行的最佳条件。实验对比了掺杂浓度1.0 at.%和0.8 at.%晶体的激光性能,在重复频率50 Hz条件下,两种激光晶体输出调Q能量为107 mJ,对应的脉宽为10.8 ns。在重复频率100 Hz、泵浦脉宽250μs条件下,采用掺杂浓度0.8 at.%的Nd∶YAG激光晶体,通过磷酸二氘钾晶体进行电光调Q,获得最大输出能量109 mJ的脉冲输出,脉冲宽度为11 ns,光-光转换效率为8.07%,斜效率为15.7%。横向对比掺杂浓度0.8 at.%和1.0 at.%的切角Nd∶YAG晶体,在泵浦频率为100 Hz,无水冷条件下,掺杂浓度为0.8 at.%的晶体所产生的激光效果更优。
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关键词
zigzag路径
Nd∶YAG晶体
磷酸二氘钾
高温半导体激光阵列
电光调Q
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职称材料
题名
基于侧向损耗结构的高阶侧向耦合光栅DFB半导体激光器
1
作者
王泽龙
范杰
王海珠
邹永刚
石琳琳
张崇
机构
长春
理工大学高功率半导体激光国家重点实验
室
陆军装备部驻长春地区第一军事代表室
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第3期184-191,共8页
基金
吉林省科技发展规划项目(20240302022GX)。
文摘
窄线宽、基横模半导体激光器件的应用范围非常广泛。为获得窄线宽、基横模输出的半导体激光器,在边发射半导体激光器脊波导两侧分区制作高阶侧向耦合光栅和侧向损耗结构,用以压窄线宽和抑制高阶横模。该器件在50μm宽脊波导前端的两侧刻蚀损耗结构区,长度为150μm,横向刻蚀深度为10μm。侧向耦合光栅的长度为700μm,周期为6.3μm,占空比为0.4。实验结果表明,在注入电流为0.6 A时,该激光器件的输出光斑仍能保持“单瓣”状态,发散角为5.92°,光谱线宽为46 pm,波长为1 058.7nm,相比于宽脊波导激光器(WR-LD)分别降低了16.5%和59.6%。该激光器获得了259.19 mW的输出功率和0.52 W/A的斜率效率,相比于WR-LD分别提升了25.6%和33.3%。
关键词
半导体激光器
窄线宽
侧向损耗结构
高阶侧向耦合光栅
侧向模式
Keywords
semiconductor laser
narrow linewidth
lateral loss structure
high order lateral coupling grating
lateral mode
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
2 nm GaAs插入层对905 nm波段InGaAs多量子阱发光的影响
2
作者
甘露露
王海珠
张崇
赵书存
王祯胜
王登魁
马晓辉
机构
长春
理工大学高功率半导体激光国家重点实验
室
长春
理工大学重庆研究院
陆军装备部驻长春地区第一军事代表室
出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期2011-2020,共10页
基金
重庆自然科学基金(cstc2021jcyjmsxmX1060,CSTB2022NSCQ-MSX0401)
吉林省科技发展计划(20210101473JC)。
文摘
为探明GaAs插入层对905 nm波段InGaAs多量子阱材料发光性能的影响问题,基于InGaAs/InAlGaAs和InGaAs/AlGaAs两种量子阱材料,利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术,制备了905 nm波段的InGaAs多量子阱材料。通过AFM和XRD测试发现,GaAs插入层可以优化两种材料的表面粗糙度和结晶质量。室温PL测试进一步说明,GaAs插入层可以改善两种材料的能带结构,增强发光效果。变温和变功率PL测试表明,引入GaAs插入层后InGaAs/InAlGaAs发光波长随温度升高呈现“S”型变化,特征值α<1,低温下的辐射复合机制从自由激子复合发光变成了“局域态”发光。而对于InGaAs/AlGaAs材料,GaAs插入层并没有改变其辐射复合机制。本文在深入研究GaAs插入层对InGaAs/InAlGaAs和InGaAs/AlGaAs多量子阱材料光学性能和载流子复合机制的影响方面具有一定意义。
关键词
多量子阱
GaAs插入层
局域态
金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)
Keywords
multiple quantum wells
GaAs insertion layer
localized state
metal organic compound chemical vapor deposition(MOCVD)
分类号
O482.31 [理学—固体物理]
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职称材料
题名
小型化长出瞳距激光通信接收望远镜光学设计
被引量:
1
3
作者
徐乾智
杨鹏
王海伟
彭佳琦
宋子男
侯博才
张雁南
机构
陆军装备部驻长春地区第一军事代表室
中国科学院
长春
光学精密机械与物理研究所
出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2023年第5期975-981,共7页
基金
航空遥感编码孔径光谱成像仪全局参数多重耦合模型表征及时-空均衡感知理论与技术研究项目(6195240)。
文摘
为了减小激光通信终端体积与能耗,同时保证通光孔径和放大倍率,该文根据折反式望远镜的高斯光学及赛德尔像差理论设计了一款改进的Dall-Kirkham接收望远镜。该镜头由2片反射镜、5片透镜组成,接收信号光波长为974 nm和1550 nm,通光口径为60 mm,相对孔径为1/3.38,出瞳距为50 mm,视场角为6 mrad,总长为111.04 mm,工作温度为20℃±10℃。优化后镜头在0.5 mrad视场内波像差优于(1/40)λ,6 mrad视场内波像差优于(1/20)λ,能量集中。为了实现无热化设计,文中给出了结构材料的选取与设计方式,并分析了±10℃温差下光学系统的波像差变化,分析结果表明:镜头成像质量良好,满足应用需求。
关键词
光学设计
激光通信
接收望远镜
无热化
Keywords
optical design
laser communication
receiving telescope
athermalization
分类号
TN202 [电子电信—物理电子学]
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
紧凑型角度切割 Nd∶YAG 脉冲激光器
4
作者
钱臻裕
赵千喜
李岩
邹永刚
张崇
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
《光子学报》
2025年第8期74-84,共11页
基金
吉林省科技发展计划(No.20240302022GX)。
文摘
设计了一种角度切割的Nd∶YAG晶体结构,通过高温半导体激光阵列侧面泵浦激光晶体,使振荡光在晶体内呈之字型zigzag路径振荡,从而提高激光晶体的增益。采用COMSOL软件模拟了Nd∶YAG晶体的吸收光通量,与采用单程光吸收计算结果基本一致。设计了一种半导体激光阵列侧面泵浦Nd∶YAG晶体模块,采用半导体制冷器可将激光晶体工作温度稳定在30℃,通过Ansys软件进行模拟,在模拟时间下半导体激光阵列工作温度稳定在51℃,此温度为采用的高温半导体激光阵列运行的最佳条件。实验对比了掺杂浓度1.0 at.%和0.8 at.%晶体的激光性能,在重复频率50 Hz条件下,两种激光晶体输出调Q能量为107 mJ,对应的脉宽为10.8 ns。在重复频率100 Hz、泵浦脉宽250μs条件下,采用掺杂浓度0.8 at.%的Nd∶YAG激光晶体,通过磷酸二氘钾晶体进行电光调Q,获得最大输出能量109 mJ的脉冲输出,脉冲宽度为11 ns,光-光转换效率为8.07%,斜效率为15.7%。横向对比掺杂浓度0.8 at.%和1.0 at.%的切角Nd∶YAG晶体,在泵浦频率为100 Hz,无水冷条件下,掺杂浓度为0.8 at.%的晶体所产生的激光效果更优。
关键词
zigzag路径
Nd∶YAG晶体
磷酸二氘钾
高温半导体激光阵列
电光调Q
Keywords
zigzag path
Nd∶YAG crystal
DKDP
High-temperature laser diode arrays
Electro-optical Q-switched
分类号
TN248.1 [电子电信]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于侧向损耗结构的高阶侧向耦合光栅DFB半导体激光器
王泽龙
范杰
王海珠
邹永刚
石琳琳
张崇
《红外与激光工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
2 nm GaAs插入层对905 nm波段InGaAs多量子阱发光的影响
甘露露
王海珠
张崇
赵书存
王祯胜
王登魁
马晓辉
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
小型化长出瞳距激光通信接收望远镜光学设计
徐乾智
杨鹏
王海伟
彭佳琦
宋子男
侯博才
张雁南
《应用光学》
CAS
北大核心
2023
1
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职称材料
4
紧凑型角度切割 Nd∶YAG 脉冲激光器
钱臻裕
赵千喜
李岩
邹永刚
张崇
《光子学报》
2025
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职称材料
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