本文關鍵詞：平板耦合光波導半導體激光器結構設計

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【摘要】：大功率單模輸出半導體激光器可以應用到各個領域,如自由空間光通信,泵浦光纖放大器和激光雷達;而平板耦合光波導結構的器件已經(jīng)逐漸成為大功率半導體激光器的理想設計。本文主要對808nm AlGaAs/GaAs平板耦合光波導激光器進行了結構設計和模擬分析。平板耦合光波導激光器是平板耦合波導理論和量子阱技術相結合的產物,由于該器件采用的是相對較寬的波導的結構,這樣可以保證器件單模大功率輸出,且輸出光束的發(fā)散角較小,呈現(xiàn)接近圓形的光斑。本文簡單闡述了平板耦合光波導激光器的工作原理,介紹了已有報道的平板耦合光波導器件的類型以及它們的輸出特性。在此基礎上設計了一只輸出波長為808nm的平板耦合光波導激光器,分別從器件的材料選取,波導結構和量子阱結構出發(fā),對器件的各個結構進行優(yōu)化設計,探索了平板耦合光波導器件結構及性能。本文通過Crosslight軟件中的Lastip模塊對所設計的器件進行模擬及分析。本文所設計的器件在保證單模輸出的情況下展現(xiàn)了幾種良好的輸出特性,在注入電流為1130mA的情況下,輸出功率可達到1W,且輸出光束的半高寬為12.5°×8.6°,實現(xiàn)了近圓形輸出光斑。通過模擬分析及對比,可以看出本文所設計的器件結構是比較合理的,可以進一步推廣應用。
【關鍵詞】：平板耦合光波導 量子阱 Crosslight軟件
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN248.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 緒論7-10
• 1.1 半導體激光器的發(fā)展7
• 1.2 平板耦合光波導激光器的發(fā)展7-9
• 1.3 論文的研究目的及結構安排9-10
• 第二章 半導體激光器的工作原理及平板耦合光波導激光器10-29
• 2.1 粒子數(shù)的反轉分布10-11
• 2.2 增益的閾值條件11-12
• 2.3 增益系數(shù)與電流密度12-13
• 2.4 增益飽和13-14
• 2.5 平板耦合光波導激光器14-28
• 2.6 本章小結28-29
• 第三章 808NM平板耦合光波導半導體激光器的設計及優(yōu)化29-47
• 3.1 808nm激光器的材料選取29
• 3.2 808nm激光器量子阱的設計及優(yōu)化29-32
• 3.3 平板耦合光波導理論及波導的建立32-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 激光器的材料生長及模擬分析47-57
• 4.1 808nm平板耦合光波導激光外延材料生長47-48
• 4.2 Crosslight軟件介紹48-49
• 4.3 激光器結構的模擬49-56
• 4.4 本章小節(jié)56-57
• 結論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-60

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