發(fā)布時(shí)間：2021-05-13 22:12

　　隨著“量子通訊”、“大數(shù)據(jù)”、“云計(jì)算”、“物聯(lián)網(wǎng)”的快速發(fā)展,具有穩(wěn)定性高、單頻特性好、波長調(diào)諧范圍大、光譜線寬窄等特點(diǎn)的分布反饋（DFB）半導(dǎo)體激光器成為不可或缺的有源器件。DFB半導(dǎo)體激光器是在法布里-珀羅腔（FP）激光器的基礎(chǔ)上引入周期性微擾,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)折射率實(shí)部（即折射率耦合型DFB激光器）或虛部（即增益耦合型DFB激光器）周期性調(diào)制,從而實(shí)現(xiàn)縱向模式調(diào)控。折射率耦合型DFB激光器存在固有的模式簡并問題,需要通過額外引入相移或采用重構(gòu)等效光柵等方法解決模式簡并問題,從而實(shí)現(xiàn)單縱模激射,并且需要在腔面蒸鍍高質(zhì)量的增透膜解決自然解理腔面對(duì)模式穩(wěn)定性的影響。增益耦合型DFB激光器是另一種實(shí)現(xiàn)單縱模的有效解決方法,其優(yōu)點(diǎn)是不存在模式簡并問題。但是其需要二次外延和納米尺度的光柵制備等復(fù)雜的制備技術(shù),限制了其規(guī)模商用化應(yīng)用。為了解決上述問題,本論文創(chuàng)新地提出了一種采用簡單制備技術(shù)的增益耦合型DFB激光器。本文主要針對(duì)基于周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、器件制備及測(cè)試分析展開研究,具體的研究內(nèi)容和成果如下:（1）基于耦合波理論和傳輸矩陣,建立關(guān)于基于周期性電注入的增益耦... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體激光器的研究進(jìn)展
        1.1.1 高功率半導(dǎo)體激光器
        1.1.2 高效率半導(dǎo)體激光器
        1.1.3 窄線寬半導(dǎo)體激光器
    1.2 分布反饋半導(dǎo)體激光器
        1.2.1 折射率耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器
        1.2.2 增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器
    1.3 增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的研究進(jìn)展
        1.3.1 國外增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的研究進(jìn)展
        1.3.2 國內(nèi)增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的研究進(jìn)展
    1.4 本論文的研究目的與研究內(nèi)容
第2章 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的原理
    2.1 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的基本性質(zhì)
        2.1.1 工作物質(zhì)
        2.1.2 速率方程及功率特征
        2.1.3 波動(dòng)方程及模式特征
        2.1.4 線寬特征
    2.2 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的理論分析
        2.2.1 耦合波理論
        2.2.2 傳輸矩陣法
        2.2.3 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的物理模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的制備
    3.1 半導(dǎo)體激光器芯片的外延生長技術(shù)
    3.2 光刻技術(shù)
    3.3 刻蝕技術(shù)
        3.3.1 濕法刻蝕技術(shù)
        3.3.2 干法刻蝕技術(shù)
    3.4 介質(zhì)薄膜生長技術(shù)
    3.5 歐姆電極制備技術(shù)
    3.6 腔面薄膜生長技術(shù)
    3.7 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器的制備
    3.8 本章小結(jié)
第4章 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器
    4.1 引言
    4.2 周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器
        4.2.1 器件結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
        4.2.2 器件的制備過程
        4.2.3 測(cè)試結(jié)果與分析
    4.3 改進(jìn)型周期性電注入增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器
        4.3.1 器件結(jié)構(gòu)與制備過程
        4.3.2 模擬仿真與分析
        4.3.3 測(cè)試結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 純?cè)鲆骜詈戏植挤答伆雽?dǎo)體激光器
    5.1 引言
    5.2 器件結(jié)構(gòu)與制備過程
    5.3 模擬仿真與分析
    5.4 器件測(cè)試結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 兩段式增益耦合分布反饋半導(dǎo)體激光器
    6.1 引言
    6.2 器件結(jié)構(gòu)與制備過程
    6.3 器件測(cè)試結(jié)果與分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Application of sampled grating to control the lasing wavelength in complex-coupled DFB laser[J]. 王桓,朱洪亮,賈凌慧,陳向飛,孔端花,王列松,張偉,趙玲娟,王圩.  Chinese Physics B. 2009(07)
[2]Design and performance of a complex-coupled DFB laser with sampled grating[J]. 王桓,朱洪亮,賈凌慧,陳向飛,王圩.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2009(02)



本文編號(hào)：3184793