亞波長(zhǎng)光柵獨(dú)特的衍射特性使其被廣泛應(yīng)用于各種光學(xué)系統(tǒng)中。尤其近年來,亞波長(zhǎng)光柵在垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）中的應(yīng)用日益受到關(guān)注。為了提高面發(fā)射激光器的質(zhì)量,降低制作難度,改善輸出特性,可在VCSEL上集成一種高對(duì)比度亞波長(zhǎng)光柵（HCG）作為高反射鏡。但由于制作亞波長(zhǎng)光柵的工藝十分復(fù)雜,因此有必要進(jìn)行亞波長(zhǎng)光柵的制備技術(shù)研究。本論文主要是圍繞VCSEL中亞波長(zhǎng)光柵反射鏡的制備開展研究。首先利用嚴(yán)格耦合波（RCWA）理論和等效介質(zhì)理論（EMT）對(duì)亞波長(zhǎng)光柵的衍射特性進(jìn)行了理論分析,并利用基于嚴(yán)格耦合波理論的Rsoft軟件設(shè)計(jì)了一種用于2μm波段GaSb基VCSEL的TM偏振亞波長(zhǎng)光柵反射鏡且其具有較大的制作容差。在研究亞波長(zhǎng)光柵理論及其在VCSEL中應(yīng)用機(jī)理的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了亞波長(zhǎng)光柵反射鏡制備中的關(guān)鍵技術(shù)。通過合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)亞波長(zhǎng)光柵的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)了等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）法在晶格失配較大的GaSb襯底上制備出低應(yīng)力高質(zhì)量的SiO₂薄膜并將其作為高對(duì)比度亞波長(zhǎng)光柵的低折射率材料層。再利用具有條紋鎖定功能的全息光刻系統(tǒng)制備亞波長(zhǎng)光柵圖形... 

【文章來源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

零級(jí)衍射模式

典型VCSEL結(jié)構(gòu)

圖 1.2 典型 VCSEL 結(jié)構(gòu)般使用半導(dǎo)體材料或介電材料 DBR 作為反射鏡，到高于 99.5%的高反射效率[37]。由于材料層之間的實(shí)現(xiàn)很高的反射效率，所需材料層一般要達(dá)到 20-和機(jī)械損耗也相應(yīng)提高，從而導(dǎo)致激光器的輸出特夠滿足多種光學(xué)系統(tǒng)的需求，并克服了因材料種類射率受限制的缺點(diǎn)，從而使其被廣泛應(yīng)用于光學(xué)工員將DBR與亞波長(zhǎng)光柵相結(jié)合，成功制作出了高性3 所示，由于該反射器具有小體積、高反射率等優(yōu)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于光譜合束技術(shù)的透射光柵模擬設(shè)計(jì)[J]. 張俊明,吳肖杰,馬曉輝,張賀,鄒永剛.  應(yīng)用光學(xué). 2017(03)
[2]2μm波段GaSb基亞波長(zhǎng)光柵反射鏡的設(shè)計(jì)[J]. 謝檢來,郝永芹,王志偉,王霞,晏長(zhǎng)嶺,劉國(guó)軍,馬曉輝,李楊,岳光禮,張昕.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(07)
[3]接觸接近式光刻機(jī)微力找平技術(shù)[J]. 李霖,周慶奎.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2016(11)
[4]不同晶向GaSb晶片表面化學(xué)組分及形貌分析[J]. 程雨,劉京明,劉彤,蘇杰,楊鳳云,董志遠(yuǎn),趙有文.  半導(dǎo)體光電. 2015(06)
[5]全息光刻制備808nm分布反饋半導(dǎo)體激光器的光柵[J]. 劉丹丹,王勇,葉鎮(zhèn),高占琦,張嶼,王曉華.  中國(guó)激光. 2015(02)
[6]熱蒸發(fā)與離子束濺射制備LaF3薄膜的光學(xué)特性[J]. 才璽坤,張立超,梅林,時(shí)光.  中國(guó)光學(xué). 2014(05)
[7]大功率半導(dǎo)體激光器腔面膜的場(chǎng)強(qiáng)分布優(yōu)化[J]. 張金勝,寧永強(qiáng),張金龍,張建,張建偉,王立軍.  中國(guó)激光. 2014(01)
[8]單模垂直腔面發(fā)射激光器的研究動(dòng)態(tài)[J]. 郝永芹,晏長(zhǎng)嶺,馬曉輝,劉國(guó)軍,馮源,李特,魏志鵬,姜會(huì)林.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[9]離子束濺射制備SiO2薄膜的折射率與應(yīng)力調(diào)整[J]. 劉華松,王利栓,姜玉剛,季一勤.  光學(xué)精密工程. 2013(09)
[10]離子輔助沉積法制備SiO2介質(zhì)薄膜的應(yīng)力研究[J]. 張金勝,張金龍,寧永強(qiáng).  發(fā)光學(xué)報(bào). 2012(12)

博士論文
[1]垂直腔面發(fā)射激光器的研制及其特性分析[D]. 晏長(zhǎng)嶺.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2000

碩士論文
[1]多光束全息光刻制作納米陣列圖形的研究[D]. 葉鎮(zhèn).長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[2]2μm銻化物分布反饋半導(dǎo)體激光器的光柵制備與研究[D]. 劉丹丹.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2014
[3]亞波長(zhǎng)光柵反射鏡[D]. 呂曉敏.華僑大學(xué) 2013
[4]亞波長(zhǎng)光柵及其應(yīng)用的研究[D]. 張曦.華中科技大學(xué) 2012
[5]可控線寬導(dǎo)模共振濾波器設(shè)計(jì)及其特性研究[D]. 劉文興.南昌大學(xué) 2011
[6]亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)二元光學(xué)器件的設(shè)計(jì)[D]. 張軍.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[7]亞波長(zhǎng)光柵偏振器件的設(shè)計(jì)[D]. 廖艷林.安徽大學(xué) 2004
[8]垂直腔面發(fā)射激光器偏振特性的研究[D]. 韓力英.河北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3520428