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基于GaSb的高功率、高光谱纯度侧向耦合分布反馈激光器（采用金属光栅，发射波长2微米）

DOI：10.1063/1.5080266 期刊：Applied Physics Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-11-28 14:24:03
摘要： 我们报道了基于GaSb材料的2微米波长高功率、高光谱纯度侧向耦合分布反?。↙C-DFB）激光器的制备。通过剥离工艺在脊形波导旁制备了二阶铬布拉格光栅。由于引入增益耦合机制，该激光器在10°C至50°C温度范围内均能实现稳定的单模工作[边模抑制比(SMSR)>40 dB]，最高SMSR达53 dB。在10°C热沉温度下，激光器以单纵模方式连续输出功率超过40 mW?；竦酶叽?8%的外量子效率，使功率转换效率峰值显著提升至13%。该激光器在与折射率耦合LC-DFB激光器相当的输出功率水平下，保持了更优异的单模性能。由此证明，金属光栅LC-DFB结构能通过更简单便捷的方式实现高功率、频率稳定的半导体激光器。
作者： Cheng-Ao Yang，Sheng-Wen Xie，Yi Zhang，Jin-Ming Shang，Shu-Shan Huang，Ye Yuan，Fu-Hui Shao，Yu Zhang，Ying-Qiang Xu，Zhi-Chuan Niu
机构： State Key Laboratory for Superlattices and Microstructures, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于GaSb材料、采用金属光栅的侧向耦合分布式反馈激光器的制备工艺与性能，该激光器工作于2微米波长，具有高功率和高光谱纯度特性。

研究成果

该研究成功展示了基于金属光栅的GaSb基LC-DFB激光器的制备，这些激光器在2微米波长下工作，具有高功率和高光谱纯度。激光器表现出稳定的单模运行，具有高的边模抑制比（SMSR），并实现了与折射率耦合LC-DFB激光器相当的输出功率，同时保持了更好的单模性能。这证明了金属光栅LC-DFB结构在实现高功率、频率稳定的半导体激光器方面的可行性。

研究不足

该设备的工作温度受所用平台的温控能力限制。激光的实际线宽比测量值9 MHz更窄，这表明存在仪器噪声限制。

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