大功率半導(dǎo)體激光器在光泵浦、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、激光技術(shù)、半導(dǎo)體激光打標(biāo)機(jī)、數(shù)字通信技術(shù)和切割技術(shù)等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用前景。其中,當(dāng)940nm半導(dǎo)體激光器作為激勵源時,可以使Yb:YAG固體激光器激射的1030nm光波倍頻之后產(chǎn)生515nm波長激光,與氬離子激光器的514nm波長非常接近,所以可以取代氬離子激光器。同時,由于940nm半導(dǎo)體激光器用于摻Y(jié)b光纖的泵浦源有著很寬的吸收峰,具有明顯的溫度穩(wěn)定性優(yōu)勢,它可以在連續(xù)輸出的環(huán)境下穩(wěn)定工作,因此有著很大的發(fā)展?jié)摿�。為此大功率半�?dǎo)體激光器得到了不斷的應(yīng)用與開發(fā),而不斷提高半導(dǎo)體激光器的輸出功率是我們重要的研究方向。本文為制備出940nm大功率半導(dǎo)體激光器展開了以下工作:1.闡述MOCVD設(shè)備工作原理,通過優(yōu)化外延片結(jié)構(gòu),利用MOCVD設(shè)備,生長出所設(shè)計的大光腔非對稱結(jié)構(gòu)外延片。其中所設(shè)計的大光腔結(jié)構(gòu)可以有效地增加光斑的橫向尺寸,提高腔面災(zāi)變性損傷（COMD）水平,非對稱波導(dǎo)結(jié)構(gòu)可以抑制高階模的激射。擬合數(shù)據(jù)得出,此種外延片制備出的激光器內(nèi)量子效率高達(dá)99.1%且內(nèi)部損耗僅為0.21cm^-1。2.優(yōu)化后工藝的細(xì)節(jié)工作。傳統(tǒng)... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體激光器研究史
    1.2 940nm大功率半導(dǎo)體激光器的研究意義
    1.3 940nm半導(dǎo)體激光器的研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文研究內(nèi)容
第2章 半導(dǎo)體激光器的基礎(chǔ)原理
    2.1 半導(dǎo)體激光器的基本工作原理
    2.2 半導(dǎo)體激光器激射三要素
        2.2.1 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)
        2.2.2 諧振腔
        2.2.3 光增益與損耗
    2.3 半導(dǎo)體激光器的主要特征參數(shù)
        2.3.1 電流的側(cè)向擴(kuò)展現(xiàn)象
        2.3.2 半導(dǎo)體激光器工作效率的參數(shù)
        2.3.3 半導(dǎo)體激光器的主要電學(xué)特性參數(shù)
        2.3.4 半導(dǎo)體激光器的主要光學(xué)特性參數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 940nm半導(dǎo)體激光器的外延結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 外延技術(shù)及MOCVD簡介
    3.2 外延片質(zhì)量測試
    3.3 940nm半導(dǎo)體激光器外延結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.4 模擬外延結(jié)構(gòu)的近場分布
    3.5 擬合內(nèi)量子效率和內(nèi)部損耗
    3.6 本章小結(jié)
第4章 半導(dǎo)體激光器的制備與工藝優(yōu)化
    4.1 工藝優(yōu)化設(shè)計
    4.2 芯片制備
    4.3 后工藝及其優(yōu)化
        4.3.1 清洗
        4.3.2 光刻
        4.3.3 腐蝕
        4.3.4 PECVD生長SiO_2
        4.3.5 濺射
        4.3.6 磨片
        4.3.7 快速退火
        4.3.8 熱沉、陶瓷片
        4.3.9 脊形結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        4.3.10 管芯的篩選
        4.3.11 優(yōu)化焊接時對腔面的污染
    4.4 版圖設(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第5章 940nm半導(dǎo)體激光器性能的研究
    5.1 管芯正倒裝對比實驗
    5.2 TO3底座涂黑對比實驗
    5.3 腔面鍍膜
    5.4 不同結(jié)構(gòu)的器件實驗結(jié)果分析
        5.4.1 有無雙溝結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)對比
        5.4.2 不同腔長的器件數(shù)據(jù)對比
        5.4.3 不同雙溝間距的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)對比
        5.4.4 不同雙溝深度的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)對比
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3448318