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oe1(光电查) - 科学论文

106 条数据
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  • 具有可控分布式相移的π等效相移采样布拉格光栅激光器的实验验证

    摘要： 我们设计并制作了一种具有可控分布式相移的π等效相移采样布拉格光栅（SBG）半导体激光器。该相移通过重构等效啁啾（REC）技术等效实现。激光器被分为三段等长区域，通过在两侧段和中间段注入不同电流可引入分布式相移。通过调节注入电流可实现激光波长的连续调谐。实验表明，在总电流保持130 mA时，激光波长可实现1.2 nm的连续调谐。调谐过程中边模抑制比始终高于40 dB，输出功率仅变化1.3 dB。因此，该方法为密集波分复用（DWDM）系统中的多波长激光阵列提供了替代解决方案。

    关键词： 光纤光栅、半导体激光器、可调谐激光器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • p型掺杂对硅基量子点激光器性能的重要性

    摘要： 已知对量子点有源区进行p型调制掺杂可提升量子点激光器的高温性能与动态特性。这些改进对于实现硅基商用量子点器件至关重要，研究表明该技术能使器件在超过100℃条件下实现连续波工作，几乎完全不受光反馈影响，并且相比非故意掺杂的有源区，器件可靠性提升数个数量级。文中还通过光谱分辨分析揭示了p型调制掺杂对光学增益的影响机制——这种异常现象解释了同类原生衬底器件文献中常见的高特征温度现象。

    关键词： 集成光电子学、光子学、量子点、半导体激光器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 橙光波段（约600纳米）的InGaAlP/GaAs注入式激光器

    摘要： 在镓砷(211)A和(322)A衬底上通过金属有机气相外延(MOVPE)生长的(AlxGa1–x)0.5In0.5P–GaAs激光二极管实现了橙色光谱范围(599–605纳米)的激射。有源区由四层垂直耦合的InxGa1–xP量子点构成。通过采用高镓含量InGaAlP固溶体四层量子限制势垒，有效抑制了有源区非平衡电子的泄漏。脉冲模式下最大光输出功率达800毫瓦，该极限由镜面灾难性光学损伤决定。与(211)A衬底生长结构制备的激光器相比，(322)A衬底生长结构制备的激光器具有更低的阈值电流密度、更高的微分量子效率及更小的内部损耗，这归因于前者对非平衡电子形成了更高势垒。

    关键词： 量子点，半导体激光器，橙色辐射

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 具有延迟光学反馈的半导体激光器在储层计算中的任务无关计算能力

    摘要： 储层计算重新点燃了光子学中的神经形态计算研究。其中最简单的技术实现方案是采用具有延迟光学反馈的半导体激光器。在这种基于延迟的架构中，虚拟节点以特定节点间距在时间维度上分布，形成时分复用网络。通常通过让激光储层计算机执行特定基准任务来评估其信息处理性能。本研究将展示该系统在混沌时间序列预测基准任务中的最优表现，但核心目标是采用与具体任务无关的方式分析储层性能——通过计算表征系统可处理独立运算总量的"计算容量"指标来实现。我们重点探究了计算容量与掩模程序参数的关联性，发现计算容量对虚拟节点间距极为敏感，当节点间隔为30皮秒时达到最佳值。此外研究表明，通过精确调控延迟时间与输入数据采样时间之间的失配度，还可进一步提升计算容量。

    关键词： 储层计算、神经形态计算、延迟、反馈、半导体激光器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用弱腔内隔离器的抗反馈外腔半导体环形激光器

    摘要： 由连接电路的回波损耗引起的外部光反?。‥OF）众所周知会对半导体激光器的性能产生显著影响[1]。通常通过在激光器输出端设置光隔离器来防止反馈效应?？傻餍臣す馄魍ǔＰ枰?0dB的强隔离值。事实证明，以适合光子集成的形式实现足够强的光隔离器具有很大难度[2]。为此，我们先前提出了一种采用弱腔内隔离的环形激光器，以实现抗反馈的集成可调谐激光器[3]。在此类激光器中，隔离器仅用于强制器件单向运行，而返回信号则耦合进损耗较大的反向传播方向。通过我们的速率方程分析预测，在输出功率、线宽和相对强度噪声等关键工作范围内，10dB的腔内隔离可完全抑制EOF效应。此类腔体现在可采用已知的集成方案实现弱隔离[2]。本文首次实验证明，采用弱腔内光隔离的环形激光器确实能实现抗干扰特性。图1展示了该激光系统的示意图，其采用保偏光纤、多量子阱半导体光放大器以及由自由空间法拉第旋转器和两个偏振片组成的光隔离器。通过改变偏振片的取向可调节隔离量，从而直接验证我们的理论。最后，使用两个3dB光纤熔融分束器作为输出耦合器，以在无隔离状态下使激光腔尽可能对称。

    关键词： 腔内隔离、外部光反馈、光隔离器、环形激光器、半导体激光器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 具有空间烧孔、色散和克尔非线性的激光器中频率调制梳的理论

    摘要： 频率调制（FM）频率梳为产生等间距光谱提供了一种令人振奋的替代方案。通过将完整的麦克斯韦-布洛赫方程组简化为适用于快速增益动力学激光器的单一主方程，可深入理解相位锁定背后的控制机制。研究表明，近期观测到的线性频率啁啾现象源于空间烧孔效应、群速度色散以及非对称增益导致的克尔非线性效应的共同作用。与各类半导体激光器观测结果的对比表明，这种线性啁啾现象是自启动FM频率梳的普遍特征。

    关键词： 色散、空间烧孔效应、半导体激光器、克尔非线性、频率调制梳状谱

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于氮化镓的蓝光激光二极管的应变相关退化

    摘要： 采用电致发光（EL）和透射电子显微镜（TEM）研究了氮化镓基激光二极管（LDs）的退化现象。除阈值电流升高外，还观察到斜率效率下降。通过对激光二极管光学损耗和微观结构的进一步研究，发现斜率效率降低源于波导层和包层周围缺陷产生导致的光学损耗增加（从14.2 cm?1增至24.2 cm?1）以及注入电流效率下降。经过>3000小时运行后，自发EL峰的注入电流诱导蓝移现象减弱，这归因于有源区附近部分应变弛豫引起的量子限制斯塔克效应（QCSE）补偿。

    关键词： 光谱学、降解、应变弛豫、半导体激光器、线宽

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 光子集成电路中片外与片上注入锁定的比较

    摘要： 比较了两款集成激光器在片上与片外的相互锁定及注入锁定特性。本研究采用两个集成单面槽型法布里-珀罗激光器构建测量技术，用于研究半导体二极管激光器光学锁定产生的不同工作状态。实验使用光谱分析仪(OSA)、电谱分析仪(ESA)和高速示波器(HSO)：通过OSA测量激光波长并确定锁定目标光模；在ESA上观测注入锁定区域及激光器间其他动力学行为区间；从HSO获取系统时域轨迹信息，经快速傅里叶变换(FFT)后得到功率谱?；谡庑┕ぞ?，分析了带隔离器的片外注入锁定与片上相互锁定的异同点。

    关键词： 光子集成电路、半导体激光器、注入锁定、相互耦合

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 间隔层厚度对短波长垂直堆叠InP/AlGaInP量子点激光器光学特性的影响

    摘要： 基于量子点（QD）的半导体激光器是众多应用中广泛使用的光源。其独特优势在于离散能级带来的低阈值电流密度、高特征温度和高微分材料增益。由于发射光谱范围为630纳米至780纳米[1]，(AlxGa1?x)0.51In0.49P（AlxGaInP）势垒中自组装的InP量子点备受关注。然而受限于低量子点密度、低能态密度和小光学限制因子，单层量子点在激光结构中只能提供较低的光学模增益，从而限制了激光器性能。同时AlGaInP材料较弱的载流子限制特性使器件对工作温度更为敏感。解决上述问题的方案之一是通过垂直堆叠量子点层来提高量子点密度。在堆叠量子点中，量子点层间间隔层厚度是需要重点考虑的关键参数之一[2]。本报告研究了660纳米发射波长附近垂直堆叠InP/AlGaInP量子点激光器中间隔层厚度对光学特性的影响。如图1(a)所示，所研究的激光结构采用金属有机气相外延（MOVPE）技术在n型(100)晶向[111]A方向偏6°的GaAs衬底上生长，外延生长温度为710°C、压力100 mbar，使用标准前驱体。自下而上依次包含：100纳米厚GaAs:Si缓冲层、50纳米厚GaInP:Si层和1微米厚AlInP:Si光学限制层。InP量子点有源区生长于2×10纳米厚Al0.10GaInP势垒中央，并被2×150纳米Al0.55GaInP波导层包围。p侧结构与n侧类似，但掺杂剂改为锌。我们比较了三种有源区结构的光学特性：单量子点层、间隔层为6纳米和10纳米的双量子点层。通过分段接触法测得电泵浦模吸收光谱如图1(b)所示，表明较厚间隔层因铝基材料引入额外内部吸收损耗，而较薄间隔层结构因更强的应变效应和增大的隧穿率导致上层大尺寸量子点吸收更强。室温下测得饱和峰值净模增益值（图1(c)）显示：6纳米间隔层结构与10纳米间隔层结构分别为68.5 cm?1和57.8 cm?1，分别是单层量子点激光器的1.56倍和1.32倍。较小间隔层结构更高的增益值还归因于更高的隧穿概率和更短的隧穿时间。

    关键词： 光学特性，磷化铟/铝镓铟磷，间隔层厚度，量子点，半导体激光器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子学在交换与计算会议(PSC) - 日本福冈(2019.7.7-2019.7.11)] 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子学在交换与计算会议(PSC) - 面向数据中心和5G无线的超高速量子阱半导体激光器[特邀报告]

    摘要： 从开创性研究到100GbE/400GbE应用，全面回顾了具有突破性技术的超高速量子阱半导体激光器（MQW-DMLs和MQW-EA/DFBs）在数据中心和5G无线领域的演进，包括面向800GbE及更高速率的挑战与先进方案。

    关键词： 半导体激光器，先进有源器件

    更新于2025-09-12 10:27:22