激光器在原子物理、高分辨率光譜、相干光通訊、激光雷達等領(lǐng)域都有很重要的應(yīng)用,這些領(lǐng)域均要求激光器輸出光可以調(diào)諧到某一個或者多個特定波長,因此,具有優(yōu)良輸出特性的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器已成為不可或缺的光學(xué)器件。單片集成激光器如分布式反饋（DFB）激光器、分布式布拉格反射（DBR）激光器、垂直腔表面發(fā)射激光器（VCSEL）等都是通過溫度或者電流來實現(xiàn)波長的可調(diào)諧,調(diào)諧范圍僅有幾納米,并且不能實現(xiàn)連續(xù)調(diào)諧�？烧{(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器（ECDL）避免了上述問題,通過調(diào)諧外腔中的光學(xué)元件實現(xiàn)可調(diào)諧,最大連續(xù)可調(diào)諧范圍可達到幾十納米,同時實現(xiàn)窄線寬輸出。外腔半導(dǎo)體激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、可調(diào)諧范圍大、光電轉(zhuǎn)換效率高、高邊模抑制比（SMSR）等優(yōu)點。本文制備了不同輸出波段的Littrow結(jié)構(gòu)的外腔半導(dǎo)體激光器,通過設(shè)計特殊結(jié)構(gòu)的增益芯片及調(diào)諧光學(xué)元件,優(yōu)化激光器的輸出特性,為可調(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器更廣泛的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)及實驗證據(jù)。具體的研究內(nèi)容及實驗結(jié)果如下:（1）、外延生長InGaAs/GaAs雙尺寸量子點,波導(dǎo)結(jié)構(gòu)采用漸變折射率分離限制異質(zhì)結(jié)構(gòu);并制備了量子點外腔半導(dǎo)體激光器。該激光器可實現(xiàn)第一激發(fā)態(tài)激... 

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 可調(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器研究意義及背景
    1.2 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器分類及應(yīng)用
        1.2.1 DFB型和DBR型可調(diào)諧激光器
        1.2.2 可調(diào)諧垂直腔表面發(fā)射激光器
        1.2.3 可調(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器
        1.2.4 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器對比分析
        1.2.5 可調(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器的主要應(yīng)用
    1.3 外腔半導(dǎo)體激光器的研究進展
        1.3.1 量子阱結(jié)構(gòu)外腔半導(dǎo)體激光器的研究進展
        1.3.2 量子點結(jié)構(gòu)外腔半導(dǎo)體激光器的研究進展
    1.4 本論文的研究目的與研究工作
第2章 可調(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器基本原理
    2.1 外腔半導(dǎo)體激光器的線寬
    2.2 外腔半導(dǎo)體激光器的閾值電流
    2.3 腔面鍍AR膜對外腔半導(dǎo)體激光器性能的影響
        2.3.1 對P-I曲線的影響
        2.3.2 對可調(diào)諧范圍的影響
    2.4 轉(zhuǎn)動軸位置對外腔半導(dǎo)體激光器的影響
        2.4.1 Littrow結(jié)構(gòu)外腔半導(dǎo)體激光器
        2.4.2 Littman結(jié)構(gòu)外腔半導(dǎo)體激光器
    2.5 本章小結(jié)
第3章 半導(dǎo)體增益芯片的MOCVD外延制備及結(jié)構(gòu)表征方法
    3.1 MOCVD(AIXTRON200-4)外延系統(tǒng)介紹
    3.2 外延片的表征技術(shù)
        3.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.2.2 光致發(fā)光(PL)測試
        3.2.3 X射線衍射(XRD)
    3.3 雙尺寸分布InGaAs/GaAs量子點外延結(jié)構(gòu)的生長工藝
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Littrow結(jié)構(gòu)雙尺寸量子點外腔半導(dǎo)體激光器
    4.1 研究背景
    4.2 量子點增益芯片的結(jié)構(gòu)及測試結(jié)果分析
    4.3 量子點外腔半導(dǎo)體激光器及其測試結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Littrow結(jié)構(gòu)量子阱外腔半導(dǎo)體激光器
    5.1 研究背景
    5.2 外腔半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)與原理
    5.3 強、弱光反饋對外腔半導(dǎo)體激光器特性的影響
    5.4 光柵刻線密度對外腔半導(dǎo)體激光器的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻
附錄 英文縮略詞列表
    表I 專業(yè)術(shù)語的英文縮略詞列表
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】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3693997