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基于i线光刻定义的周期性阳极的高功率单纵模双锥形增益耦合分布反馈半导体激光器
摘要: 本文展示了一种无需再生长工艺的双锥形增益耦合分布反馈半导体激光器。该器件基于周期性表面电流注入原理设计,实现了高功率单纵模输出。在4安培工作电流下,每个未镀膜端面获得超过1.2瓦的连续波输出功率;在3安培电流时,单纵模输出功率高达0.9瓦/端面(980纳米波长)。边模抑制比接近30分贝,3分贝光谱线宽小于2.7皮米。横向远场发散角仅14.5度,光束质量因子M2为1.7,实现了近衍射极限发射。本器件采用标准i线光刻工艺制造,在保证优异光谱与空间特性的同时提升了输出功率。凭借低成本、易加工的特性及卓越性能,该器件在高效泵浦源等商业应用领域具有重要潜力。
关键词: 双锥形、分布反馈激光器、增益耦合、半导体激光器
更新于2025-11-28 14:24:03
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基于i线光刻定义的高阶布拉格光栅的窄线宽分布反馈激光器
摘要: 为了获得1564纳米附近的窄线宽半导体激光器,我们采用蝶形封装设计了一种具有高阶布拉格光栅(HOBGs)的分布式布拉格反射器(DBR)激光器。该DBR激光器仅通过i线光刻技术制造,在4微米条宽上设置4.84微米的光栅周期、1.5微米的槽宽和72微米的光栅长度。未镀端面涂层的1毫米长器件在80毫安注入电流下实现了9.9毫瓦的输出功率和超过30分贝的边模抑制比(SMSR)。这些激光器展现出70千赫兹的超窄洛伦兹线宽。本文为窄线宽半导体激光器的大规模生产提供了一种简便方法。
关键词: 窄线宽光谱,半导体激光器,高阶光栅,分布布拉格反射激光器
更新于2025-11-28 14:23:57
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采用开槽法布里-珀罗激光器实现2微米波长的稳定注入锁定
摘要: 注入锁定在通信系统中有诸多应用,例如减小线宽、增加带宽和提高滤波性能。除通信领域外,注入锁定还广泛应用于遥感技术。这对2微米波段的应用尤为重要——该波段中二氧化碳、水蒸气和甲烷等气体具有可识别的吸收特征。本文展示了采用开槽法布里-珀罗激光器在2微米波长区域实现稳定注入锁定的成果。我们在光域和功率谱中均观测到注入锁定现象,记录了注入"牵引"、边模抑制等关键特征,以及电域中表征单频发射与稳定锁定的特征静默区。通过研究不同注入比的影响发现,降低注入比会导致锁定带宽减小。实验最终表明,这些激光器能在超过24小时内保持无热漂移的注入锁定状态,证明其适用于实际通信系统的部署。
关键词: 注入锁定激光器、半导体激光器、光通信、光学传感与传感器
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于I线光刻制备周期性阳极的窄条670nm增益耦合分布反馈激光器
摘要: 我们展示了一种中心波长约为670纳米的窄条形单纵模增益耦合分布反馈半导体激光器。仅通过i线光刻技术,我们制造出一种新型的微尺度无再生长岛状结构增益耦合光栅(无需纳米级光栅)。该蝶形封装器件在100毫安电流下光纤输出最大功率为48.1毫瓦,斜率效率达0.79瓦/安培。该激光器可实现从670.750至670.784纳米的连续调谐,边模抑制比超过40分贝,覆盖了锂原子的吸收峰。这种易于制备的器件作为光源,在锂原子探测器等多种应用中具有重要潜力。
关键词: 连续可调谐、增益耦合、分布反馈、半导体激光器
更新于2025-11-28 14:23:57
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高增益光学注入锁定放大器在相位相干光频传输中的应用
摘要: 光放大对于延长光频传输距离至关重要,其对传输性能具有重要影响。本文提出一种基于光学注入锁相环的高增益低相位噪声光学注入锁定放大器(OILA),用于实现相位相干的光频传输。该高增益OILA可提供超过75 dB的增益,并确保输入载波频率的分数稳定性在100秒以上平均时间内达到8.2×10?2?。我们通过仅在远端设置单级放大步骤,成功实现了商用窄线宽激光器在220公里光纤链路上的传输。消除光纤链路引入的噪声后,所传输频率的分数频率不稳定性在1秒时为9.0×10?1?,在20000秒时降至7.1×10?2?。
关键词: 激光注入锁定、光学标准与测试、计量学、半导体激光器
更新于2025-09-23 15:22:29
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陡峭高压脉冲触发的体半导体皮秒级雪崩开关
摘要: 报道了由陡峭(dU/dt > 10 kV/ns)高压脉冲触发的硅和硒化锌体半导体结构亚纳秒雪崩开关的实验观测与数值模拟。实测开关时间约100皮秒。该开关过程具有可持续性、重复性且抖动可忽略。实验与数值结果的对比表明:开关后整个器件体积内均匀充满非平衡电子-空穴等离子体。
关键词: 半导体激光器、电力电子、脉冲功率系统开关
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年IEEE智利电气、电子工程、信息与通信技术会议(CHILECON) - 智利瓦尔帕莱索(2019.11.13-2019.11.27)] 2019年IEEE智利电气、电子工程、信息与通信技术会议(CHILECON) - 激光场输出光电流中的傅里叶-贝塞尔形状及频率啁啾效应
摘要: 本研究展示了InP量子点激光器材料体系中阈值电流密度的创纪录低值(尤其在高温条件下)。采用Ga0.58In0.42P作为量子点上限制层的激光器表现最优:在300K时阈值电流密度低至138 A·cm?2,350K(77°C)时为235 A·cm?2(2毫米激光器,未镀膜端面)。增益-电流密度数据表明,若非x=0.56和0.58样品具有极低的内部光学模式损耗(αi),使用GaxIn1?xP(x=0.54/0.56/0.58)作为上限制层的激光器性能应相近。固定反转能级下的增益测量显示:增加GaxIn1?xP中的x含量虽能提升固定反转能级下的增益,但x=0.54样品也表现出更低的复合电流密度。高温导致的热载流子扩散使复合电流密度升高的现象,在x=0.56和x=0.58样品中显著减弱——不过共同工作点的测量表明这主要归因于这些样品更低的αi值。若保持相同αi,相较于x=0.52,x=0.54/0.56/0.58样品均能更有效抑制热载流子扩散的影响。
关键词: 量子点器件,磷化铟自组装量子点,半导体激光器,短波长激光器,阈值电流密度,温度敏感性
更新于2025-09-23 15:21:01
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存在激光相位噪声时发射端信号旋转的优化
摘要: 本文介绍了一种1050纳米电泵浦微机电可调谐垂直腔面发射激光器(MEMS-VCSEL),其动态调谐带宽达到创纪录的63.8纳米,适用于扫频源光学相干断层扫描(SS-OCT)成像。相比先前展示的光泵浦器件,该器件无需泵浦激光器及相关硬件,从而降低了成本与复杂度。我们采用电泵浦MEMS-VCSEL以400 kHz轴向扫描速率进行眼科SS-OCT成像:对活体人眼视网膜进行12毫米×12毫米宽场成像,以及对黄斑区6毫米×6毫米和3毫米×3毫米区域进行OCT血管造影,以显示视网膜血管及黄斑中心凹附近的毛细血管结构。这些结果证明了电泵浦MEMS-VCSEL在眼科仪器(OCT最大临床应用领域)中的可行性。此外,我们估算其在空气中的3分贝相干长度为225±51米,远超眼科SS-OCT需求,表明其适用于其他距离测量应用。
关键词: 医学成像、可调谐激光器、光学相干断层扫描、微纳光机电系统(MOEMS)、半导体激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
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垂直腔面发射激光器中小信号调制响应的数值模型
摘要: 我们提出了一种数值模型,用于模拟垂直腔面发射激光器(VCSEL)的小信号调制(SSM)响应。该SSM响应模型仅利用给定偏置电压下连续波(CW)工作静态模型提供的数据,因此无需也不使用动态测量参数的拟合。通过将VCSEL的实验SSM特性与模拟结果进行对比,验证了该模型的有效性,实验与模拟结果呈现出良好的一致性?;诙韵钟屑す馄髂D饣竦玫慕峁?,计算并分析了有源区量子阱数量对调制特性的影响。
关键词: 光数据传输、数值建模、半导体激光器、小信号调制响应
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过选择性光反馈耦合极短腔的法布里-珀罗半导体激光器实现可调谐单模工作
摘要: 我们报道了通过将多模半导体激光器与具有选择性反馈的极短外腔耦合,实现其单模调谐工作的成果。研究表明,该极短外腔产生的均匀反馈光可在较宽光学反馈范围内诱导单模振荡。当对单模振荡的最佳参数施加选择性外腔调控时,通过使光学反馈的峰值波长偏离模式增益中心波长,我们预测可实现约20纳米波长范围内的单模输出调谐。本研究基于受选择性光反馈作用的多模半导体激光器动力学建模,该模型同时考虑了自模与交叉模增益抑制机制,重点研究对应稳定连续波(CW)工作的极短外腔情况。
关键词: 光学反馈,半导体激光器,多模激光器,光学增益
更新于2025-09-23 15:21:01