Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Terahertz Solid State Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 School of Physics and Physical Engineering, Shandong Provincial Key Laboratory of Laser Polarization and Information Technology, Qufu Normal University, Qufu 273165, China
We report the InAs/GaAs quantum dot laterally coupled distributed feedback (LC-DFB) lasers operating at room temperature in the wavelength range of 1.31 µm. First-order chromium Bragg gratings were fabricated alongside the ridge waveguide to obtain the maximum coupling coefficient with the optical field. Stable continuous-wave single-frequency operation has been achieved with output power above 5 mW/facet and side mode suppression ratio exceeding 52 dB. Moreover, a single chip integrating three LC-DFB lasers was tentatively explored. The three LC-DFB lasers on the chip can operate in single mode at room temperature, covering the wavelength span of 35.6 nm.
InAs quantum dot laterally coupled distributed feedback laser Chinese Optics Letters
2023, 21(1): 011402
1 曲阜师范大学物理工程学院 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
2 中国科学院大学 信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
3 中国科学院 上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050
研究了InGaAs/GaAs/InGaP 量子阱激光器在不同温度下的电流-电压特性, 并建立了一个理论模型进行描述。实验所用激光器腔长为0.3 mm, 脊条宽度为3 μm。实验测量得到该激光器在15~100 K的电压温度系数(dV/dT)为7.87~8.32 mV/K, 在100~300 K的电压温度系数为2.93~3.17 mV/K。由理论模型计算得到该激光器在15~100 K的电压温度系数为2.56~2.75 mV/K, 在100~300 K的电压温度系数为3.91~4.15 mV/K。在100~300 K, 实验测量与理论模型计算得出的电压温度系数接近, 理论模型能较好地模拟激光器的温度电压特性; 但在15~100 K相差较大, 还需要进一步完善。
量子阱激光器 低温 温度电压特性 quantum well laser InGaAs/GaAs/InGaP InGaAs/GaAs/InGaP low temperature voltage-temperature characteristics
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 曲阜师范大学物理工程学院,山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
报道了InGaAs/GaAs/InGaP量子阱激光器的激光光谱研究,并在法布里-珀罗(FP)腔激光器中发现了单模工作特性,且该单模工作特性可以在较大的工作电流范围内(36~68 mA)存在,在一定的电流(14 mA)范围内保持单模可调谐。在20 ℃,当器件注入电流为62 mA时,激光器单模工作情况下的最大边模抑制比(SMSR)为29.8 dB,在其他电流条件下该器件的边模抑制比也都大于20 dB。激光器在单模工作时,器件最大输出功率(单面)达到12.5 mW。对于具有相同结构和材料的FP腔激光器来说,在不同条宽或腔长的器件中都观察到上述单模工作特性。这一特性在一些单频激光的应用系统中具有较大的应用价值。
激光器 量子阱激光器 法布里-珀罗腔 InGaAs/GaAs/InGaP 单模 边模抑制比 激光与光电子学进展
2019, 56(13): 131402
中国科学院上海微系统与信息技术研究所, 上海 200050
围绕锗基InAs量子点激光器, 开展了激光器腔面失效及再生的研究。研究并分析了灾变性光学镜面损伤产生的机理及其对激光器腔面的影响, 开展了腔面再生研究, 发展了一套创新性的腔面再生工艺并实现了失效的锗基InAs量子点激光器的再生。根据锗基InAs量子点激光器材料结构设计腐蚀工艺, 通过选择性腐蚀在激光器腔面制备出悬臂结构, 采用细针解理使悬臂结构自然解理, 获得新的激光器谐振腔面, 失效激光器重新工作。对比了激光器失效前和再生后的工作性能, 结果表明因灾变性光学镜面损伤而失效的锗基InAs量子点激光器获得全新的谐振腔面, 锗基激光器器件性能和失效前相当。
激光器 灾变性光学镜面损伤 选择性腐蚀 腔面再生 laser COD selective etching cavity recovering
1 山东省激光偏光与信息技术重点实验室 曲阜师范大学物理系, 山东 曲阜 273165
2 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
利用气源分子束外延技术生长InAs/GaAs量子点激光器材料, 制作了由5层量子点组成的500 μm腔长的激光器。首次使用增益拟合和波长加权的方法计算了激光器的线宽展宽因子。其中, 增益拟合是对Hakki-Paoli方法计算增益的重要补充, 对判断不同电流下的增益是否饱和具有重要作用。对最大模式增益求导数, 当电流为50 mA时, 差分增益最大值为1.33 cm-1/mA, 然后迅速减小到0.34 cm-1/mA, 此时电流为57 mA (≈0.99Ith)。第一次使用加权波长来计算中心波长的移动, 发现Δλ慢慢减小直至接近于0。整个计算方法避免了在直接选取数据点时造成的误差, 线宽展宽因子计算值为0.12~2.75。
激光器增益 差分增益 波长移动 线宽展宽因子 gain differential gain wavelength shifts linewidth enhancement factor
中国科学院上海微系统与信息技术研究所 信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
基于研制的1.5mm腔长InAs/InP共面条状量子点激光器, 搭建了其镜面外腔结构, 并对其光谱特性进行了测试, 获得了镜面外腔周期性调制光谱, 并在周期性的产生、多模激射和模式随电流的变化等方面对其光谱特性进行了分析研究。相比以前为获得单模使用的超短腔长超短外腔量子阱激光器, 长腔长InAs/InP量子点激光器表现出较小的模式压缩比, 更容易发生多模激射。
镜面外腔 InAs/InP量子点激光器 外腔调制 模式压缩 mirror external cavity InAs/InP QD Laser modulation mode-compression
