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 白城师范学院物理系, 吉林 白城 137000
2 长春理工大学光电信息学院, 吉林 长春 130022
要降低半导体激光器阈值电流密度和提高外微分量子效率,其中采取的主要方法之一是在发光芯片的两个端面选取适当的能量反射比。根据光学薄膜的设计理论,优化膜系结构,并采用电子束离子辅助蒸发技术,选取合适的薄膜材料,在条宽100 μm,腔长1 mm的850 nm半导体激光器发光芯片的两个端面沉积光学介质膜。其作用不仅获得一定的光谱特性,而且可以使发光腔面钝化。经过反复实验优化薄膜沉积的工艺参量,可以减少膜层材料的吸收,提高膜层的激光损伤阈值。经测试采用此方法制作出的高亮度半导体激光器使用寿命明显提高,发光芯片的输出功率可达3.7 W,与未镀膜的器件相比功率提高了2.8～3.1倍。
激光技术 高亮度半导体激光器 腔面膜 光学灾变 阈值电流密度
