1 鹏城实验室，广东 深圳 518055
2 南方科技大学 电子与电气工程系，广东 深圳 518055
随着全球数据流量的不断增长，硅基光子集成电路已经成为高性能芯片内/芯片间光通信领域中一个极具发展潜力的研究方向。然而，由于本征硅的发光效率极低，硅基片上光源成为光子集成电路中最具挑战性的元器件。为了解决缺乏原生光源的问题，硅基集成的Ⅲ?Ⅴ族半导体激光器已经得到了广泛研究，该激光器提供了优越的光学和电学性能。值得注意的是，在Ⅲ?Ⅴ族半导体激光器中使用量子点作为增益介质已经引起了诸多关注，因为它具有多种优点，如对晶体缺陷的容忍度高、温度敏感度低、阈值电流密度低和反射灵敏度低等。使用量子点的激光增益区在光子集成方面相比量子阱有许多改进。增益带宽可以根据需要进行设计优化，并在整个近红外光范围内实现激射。量子态与周围材料的大能级分离使其获得了优异的高温性能和亚皮秒时间尺度的增益恢复。本文从量子点材料及量子点激光器、基于晶圆键合技术、基于倒装键合技术、基于直接外延生长技术等多个角度，综述了硅基Ⅲ?Ⅴ族半导体量子点激光器的最新研究进展，并对其未来前景和挑战进行了探讨。
硅光子学 片上量子点激光器 光子集成 silicon photonics on-chip quantum dot lasers photonic integration
1 深圳大学二维材料光电科技国际合作联合实验室，广东 深圳 518060
2 鹏城实验室，广东 深圳 518060
报道了一种1.85 μm亚纳秒脉宽的Tm∶GdVO4被动锁模激光器。通过使用商用半导体可饱和吸收镜（SESAM）和高透过率的输出耦合镜（OCs），实现了Tm∶GdVO4短波段、亚纳秒脉宽的激光输出。对于连续波（CW）运转，当使用透过率分别为10%、20%和30%的不同OCs时，激光输出功率均超过1 W，在1844、1850、1851、1861、1865 nm波长上分别产生了激光振荡。对于连续波锁模（CWML）运转，通过使用上述不同OCs，均实现了稳定的输出，工作波长均位于1851.6 nm附近，光谱宽度始终不高于光谱仪0.05 nm的分辨率，输出脉宽分别为474、752、651 ps。其中，当使用透过率为30%的OC时，可实现320 mW的最大平均输出功率。
激光器 固体激光器 被动锁模 半导体可饱和吸收镜 亚皮秒 二极管泵浦激光器 Tm∶GdVO4激光器 中国激光
2023, 50(22): 2201004
Author Affiliations
Abstract
1 International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronics Science and Technology of Ministry of Education, Institute of Microscale Optoelectronics, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
2 Engineering Technology Research Center for 2D Material Information Function Devices and Systems of Guangdong Province, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
3 College of Electrical and Electronic Engineering, Wenzhou University, Wenzhou 325035, China
A power-scaled laser operation of Pr:YLiF4 (YLF) crystal at 720.9 nm pumped by a 443.6 nm laser diode (LD) module was demonstrated. The 20 W module was used to pump the Pr:YLF crystal, and a maximum output power of 3.03 W with slope efficiency of 30.04% was obtained. In addition, a 5 W blue LD was also used to pump the Pr:YLF laser, and a maximum output power of 0.72 W was obtained at room temperature. The output power was limited by the wavelength mismatch between the single-emitter LD and the absorption peak of the crystal.
rare earth and transition metal solid-state lasers visible lasers diode-pumped lasers Chinese Optics Letters
2020, 18(1): 011405
Author Affiliations
Abstract
School of Optics and Photonics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
A novel 1 kHz single-frequency, Q-switched Er-doped yttrium aluminum garnet (Er:YAG) laser pumped by a 1470 nm laser diode is demonstrated. The 500 ns, 5.52 mJ single-frequency, diffraction-limited pulses are obtained by using a ‘ramp-fire’ injection-seeding technique and an optical feedback architecture. The full width at half-maximum of the pulse spectrum is measured to be 1.47 MHz by using the heterodyne technique. The beam quality M2 factors are measured to be 1.18 and 1.24 in the x and y directions, respectively.
140.3520 Lasers, injection-locked 140.3280 Laser amplifiers Chinese Optics Letters
2019, 17(3): 031402
设计并研究了双晶四端泵浦的Tm:YLF激光器。利用Ansys 软件中的稳态热分析模块计算了散热底板水通道在热交换系数分别为1 000 W/(m2·℃)、4 000 W/(m2·℃)、8 000 W/(m2·℃) 和 15 000 W/(m2·℃)以及采用TEC制冷时对应的晶体夹具及散热底板的温度分布。根据计算结果, 在采用水温16℃中等强制对流及以上时与TEC制冷控温18~20℃时对Tm:YLF晶体冷却效果近似, 可近似等效于TEC制冷。根据模拟计算的结果, 设计了可用光纤耦合半导体激光器泵浦的U型腔结构Tm: YLF激光器。在采用16℃冷却水直接冷却晶体夹具时, 单晶双端泵浦和双晶四端泵浦的Tm: YLF输出功率分别达到了25.9 W和46 W的激光输出, 对应的斜效率分别为40.7%和37.1%。在实验过程中, 晶体夹具未出现温度过高。实验结果说明设计的直接传导冷却系统可有效地冷却泵浦功率在140 W时的双晶四端泵浦结构Tm:YLF晶体。
Tm:YLF激光器 Ansys稳态热分析 直接传导冷却 Tm:YLF laser Ansys steady-state thermal analysis directly conduction cooled 红外与激光工程
2017, 46(5): 0506001
1 北京理工大学 光电学院,北京 100081
2 总装驻扬州军事代表室,江苏 扬州 225009
3 北方激光科技集团公司,江苏 扬州 225009
设计了一套基于LabVIEW的激光辐射度参数综合参数测量系统,实现了激光器辐射度、激光器电压、电流和功率等参数的实时、智能化测量。介绍了该测量系统的设计方法、编程实现方法和测量结果。该系统基于LabVIEW平台开发,具有界面美观、易于操作、自动化程度高等特点。
激光参数 辐射度 综合测量 laser parameters radiation measurement
