隨著大功率半導(dǎo)體激光器的快速發(fā)展,使得其在泵浦固體激光器等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。但大功率半導(dǎo)體激光器在泵浦過(guò)程中也存在一些問(wèn)題,如激光器激射光波長(zhǎng)受溫度影響較大,波長(zhǎng)隨溫度的升高而向長(zhǎng)波方向移動(dòng),溫漂系數(shù)大約為0.3-0.4nm/K,嚴(yán)重影響其作為泵浦源的泵浦效率。并且,隨著科技的不斷進(jìn)步,越來(lái)越多新興領(lǐng)域,比如自由空間光通信等領(lǐng)域,需求大功率,窄線寬,波長(zhǎng)隨溫度變化相對(duì)穩(wěn)定的激光光源,致使研究大功率半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)鎖定技術(shù)和改善光束質(zhì)量成為近幾年的熱門(mén)話題。本論文由808nm半導(dǎo)體激光器外延結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理出發(fā),通過(guò)躍遷選擇定則和Kohn-Luttinger Hamiltonian等理論和軟件模擬,對(duì)激光器外延結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,使有源層和波導(dǎo)層的參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)研究布拉格光柵對(duì)波長(zhǎng)鎖定的機(jī)理及耦合波模式等理論,仿真模擬了具有波長(zhǎng)鎖定作用的808nm表面光柵大功率半導(dǎo)體激光器。器件采用寬脊條結(jié)構(gòu),光柵結(jié)構(gòu)對(duì)稱地設(shè)計(jì)在激光器P-限制層表面兩端,其余部分覆蓋P面電極,使光柵區(qū)與電流注入?yún)^(qū)分離,既保證激光器大功率出光,又能使器件保持良好的閾值特性。在T=300K時(shí),激光器激射波長(zhǎng)為809.9nm,光譜線寬為0.14nm,閾值電流I_(th)=1.17A,斜率效率為1.53W/A,且在288-315K溫度范圍內(nèi),溫漂系數(shù)約為0.034nm/K。實(shí)驗(yàn)研究了光柵的制備技術(shù),采用全息光刻工藝和干法ICP刻蝕等工藝制備了二階布拉格光柵,并利用掃描電子顯微鏡對(duì)制備的光柵進(jìn)行表征,結(jié)果顯示光柵形貌較好,結(jié)構(gòu)清晰完整,條紋均勻平直。通過(guò)本論文的研究,為改善大功率半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)穩(wěn)定性提供了新的研究思路和技術(shù)方法,對(duì)加速激光技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN248.4
【部分圖文】：

韃ǔに釯ê透納乒饈鈏柿砍晌

本文編號(hào)：2808863