1 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 吉林师范大学信息技术学院， 吉林 四平 136000
为了提高半导体激光器的光谱纯度、亮度和工作稳定性，对多环耦合结构的半导体激光器进行了研究。采用多环耦合与弯曲有源波导共端输出结构，使得环形结构激光器输出在光谱纯度、亮度和工作稳定性方面得到了大幅改善。器件水平远场发散角度为2.7°，输出功率达10 mW，在821 nm处的谱线宽度为0.26 nm，实现Q因子达2737。该多环耦合结构器件具有电流对光谱调制特性，调制范围接近15 nm，同时电流对谱线宽度也有一定的调制作用，调制能力在0.2 nm左右。优化后器件输出的谱线宽度变窄，达到0.2 nm，实现Q因子达4040。
激光器 环形半导体激光器 光谱 亮度 Q因子
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春130022
提出了一种新的半导体激光器增透膜——AlN膜，并用matlab软件模拟分析了不同腔面反射率对激光器输出功率的影响，得到激光器最大输出功率时前后腔面的反射率的最佳值。采用反应磁控溅射技术，利用高纯铝靶(99.999％)和N2+Ar的混合气体在K9玻璃基片上沉积了AlN薄膜。利用Filmetrics系统对薄膜进行光学性能测试，分析了不同工艺参数对薄膜沉积速率和折射率的影响。将最优条件下制得的AlN单层增透膜用于半导体激光器上，光学灾变损伤阈值和器件输出功率都得到了很大的提高。
增透膜 折射率 溅射 灾变性光学损伤 AR film refractivity sputtering COD
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室， 长春 130022
量子点中的应变场分布对量子点的力学稳定性、压电性能以及光电性能有着重要的影响。基于有限元方法，并考虑了InN/GaN材料的六方纤锌矿结构特性，分别对透镜形、平顶六角金字塔形和六角金字塔形量子点的应变分布进行了比较，结果表明应变主要集中在浸润层和量子点内，在讨论量子点中电子能级时必须考虑浸润层的影响。量子点内的应变分布及静水应变和双轴应变受几何形状的影响明显。此外还计算了三种形状量子点的总能量，六角金字塔形量子点总能量最小，而透镜形量子点总能量最大，因此六角金字塔形是最稳定的结构，而透镜形是最不稳定的结构。
有限元 InN/GaN量子点 应变 应变能 finite element InN/GaN quantum dots strain strain energy
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室， 长春 130022
为了提高半导体激光器的抗辐射性能，满足空间应用的需要，在介绍了空间辐射环境的基础上,对空间辐射在半导体激光器中产生的总剂量效应、单粒子翻转效应和位移效应进行了分析,并探讨了半导体激光器在空间辐射环境中相应的抗辐射防护技术。对980nm单模半导体激光器采用了端面镀膜、Al2O3绝缘介质层、真空封装等抗辐射的改进措施，有效地提高了半导体激光器的抗辐射能力。
半导体激光器 空间辐射 辐射效应 抗辐射 semiconductor lasers space radiation radiation effect radiation resistance
长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
提升宽条形半导体激光器水平方向激射光输出的光束质量，改善宽条形半导体激光器的工作特性，一直是大功率、高亮度宽条形半导体激光器器件工艺研究的难点。基于激射光在无源波导内的衍射原理制备宽条形半导体激光器的模式滤波结构，利用AlxNy绝缘介质薄膜应力使基底半导体材料带隙变化的原理制备无吸收无源波导。将两者结合，设计制备了带有无吸收模式滤波器结构的宽条形半导体激光器，使器件平均最大输出功率提高49%，垂直发散角达20.6°，水平发散角达3.3°，3500 h老化实验，其千小时退化率小于0.085%。
激光器 高亮度半导体激光器 模式滤波 无吸收无源波导 应力
1 长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室,长春 130022
2 海特光电有限责任公司，北京 100083
本文用ANSYS有限元热分析软件模拟了基于AlN膜钝化层和SiO2膜钝化层的高功率垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)器件内部的热场分布和热矢量分布.目的是证明AlN膜钝化层要比SiO2膜钝化层有具更好的特性，使器件能更稳定的工作，提高器件的特性，经模拟得到基于AlN膜钝化层的VCSEL热阻为3.12 ℃/W，而基于SiO2膜钝化层的VCSEL的热阻为4.77 ℃/W.经实验测得基于AlN膜钝化层的VCSEL热阻为3.59 ℃/W而基于SiO2膜钝化层的VCSEL的热阻为4.82 ℃/W，模拟结果和实验结果吻合较好.说明AlN膜钝化层要比SiO2膜钝化层具有更好的热特性.
垂直腔面发射激光器 AlN膜 SiO2膜 Ver-ical-Cavity Surface-Emitting Lasers(VCSEL) AlN Film SiO2 Film ANSYS ANSYS
