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 应用于VCSEL的宽角度光束控制非周期性高对比度光栅阵列

黄佑文 张星 张建伟 钟础宇 刘莹莹 向磊 秦莉 宁永强 王立军

[摘要]设计了特定周期和占空比的非周期性高对比度光栅来实现光束的波前相位控制，进而实现对光束的多角度控制.在研究中，采用有限时域差分法模拟了特殊排列的非周期高对比度光栅，并获得了-10.644°,-21.176°,-28...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2018, 37(01):20

 光纤光栅外腔半导体激光器噪声特性仿真

王直圆 陈 超 单肖楠 秦 莉 张 星 陈泳屹 梁 磊 贾 鹏 宁永强

[摘要]基于激光器的增益理论和动态理论, 结合经典的激光器速率方程, 分析了激光器有源区尺寸、光纤光栅结构、耦合效率和注入电流等参数对频率噪声和弛豫振荡频率的影响。以获得低频率噪声和高驰豫振荡频率为目标, 进行数字...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(01):011401

 外部光反馈半导体激光器的结构优化研究

王直圆 陈超 单肖楠 张星 陈泳屹 高峰 杜悦宁 秦莉 宁永强

[摘要]通过构建外部光反馈半导体激光器的理论模型, 并结合激光器速率方程和噪声理论, 讨论并优化了增益芯片和光纤光栅外腔各参数在不同电流下对器件频率噪声和相对强度噪声的影响。模拟结果表明: 通过改变电流并对有源区尺...

 PDF全文半导体光电 | 2017, 38(04):472

 均匀光强分布的5 kW半导体激光硬化光源研制

林星辰 朱洪波 王 彪 张亚维 周成林 宁永强 王立军

[摘要]随着半导体激光自身输出功率和转换效率的提升, 半导体激光已经广泛的应用于激光加工领域。本文针对目前激光加工领域对半导体激光硬化光源的需求, 研制了波长为976 nm的连续输出半导体激光硬化光源。该光源采用空间/偏...

 PDF全文光学 精密工程 | 2017, 25(05):1178

 弯曲波导研究进展及其应用

高峰 秦莉 陈泳屹 贾鹏 陈超 梁磊 陈红 张星 宁永强

[摘要]本文主要分析了弯曲波导损耗机理, 包括传输损耗、辐射损耗、模式转换损耗。重点综述了设计低损耗弯曲波导的方法, 包括波导材料、弯曲波导的曲线形状、波导种类、脊型波导的宽度、脊高、弯曲半径、模场分布、弯曲波导...

 PDF全文中国光学 | 2017, 10(02):176

 光纤光栅外腔半导体激光器的线宽特性研究

刘大鹏 陈超 秦莉 张星 陈泳屹 曾真 宁永强

[摘要]通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型，并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子，系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础，综合考虑外腔压窄因子，利用修正后的肖...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(02):165

 780nm波段低填充因子半导体激光器列阵的光束质量研究

贾鹏 秦莉 陈泳屹 李秀山 张俊 张建 张星 宁永强

[摘要]为了获得高功率高光束质量激光输出, 设计并制备了一种780nm波段5发光单元列阵器件, 其采用10μm宽窄条形波导, 各发光单元中心间距为100μm, 填充因子仅为10%。在准连续注入电流由1.2A增加到2.5A条件下, 该器件的输出...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(01):27

 锑化镓基半导体激光器高效率光束整形

吴昊 彭航宇 宁永强 王立军

[摘要]锑化镓基半导体激光器发光波长为1.8～4 μm, 因为具有体积小、重量轻和电流驱动等优势, 应用范围很广.但是单管激光器并不能提供满足实际应用的激光功率, 因此需要将已经成功应用于近红外半导体激光器的光束合成方法移...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2016, 35(06):652

 980 nm高峰值功率微型化VCSEL脉冲激光光源

高世杰 张星 张建伟 张建 宁永强 吴坚 秦莉 佟存柱 王立军

[摘要]报道了输出波长980 nm的高峰值功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其微型化脉冲激光光源.通过优化VCSEL单元器件的结构, 有效抑制了宽面VCSEL结构中的非均匀电流分布, 提高了单元器件的斜率效率, 获得了直径400 μm, 峰值...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2016, 35(05):578

 非对称电流注入对矩形台面激光器的偏振分析

李秀山 宁永强 崔锦江 张星 贾鹏 黄佑文 钟础宇 秦莉 刘云 王立军

[摘要]为了获得高稳定性的偏振光，研制了氧化孔区域为70 μm×10 μm 的非对称电流注入的矩形台面垂直腔面发射激光器(ACIR-VCSEL)。在室温下，注入连续直流电流，实验测试得到ACIR-VCSEL 的斜率效率为0.483 W/A，微分串...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(07):071402

 双波长高阶光栅分布布拉格反射半导体激光器的研究

贾鹏 刘晓莉 陈泳屹 秦莉 李秀山 张建伟 刘云 宁永强 王立军

[摘要]为了获得适用于非线性差频法产生太赫兹波的双波长半导体激光器，设计并利用普通光刻技术制备了一种双波长高阶光栅分布布拉格反射(DBR)激光器。这种DBR 激光器是在条宽为100 μm 的光波导上，制备了一组周期为9.5 μm...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(08):0802007

 连续波量子级联激光器高效率光束合成

吴昊 舒世立 刘峰奇 宁永强 王立军 佟存柱

[摘要]为获得能满足实际需要的高光功率输出，可以将已经成功应用于近红外波段半导体激光器的合束技术移植到量子级联激光器。讨论了量子级联激光器件的共水平面布局设计，这种设计有利于实现稳定可靠的室温连续工作；在量子...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(07):0702005

 透明导电薄膜ITO对浅面浮雕VCSEL的影响

李秀山 宁永强 张星 贾鹏 秦莉 刘云 王立军

[摘要]对于顶面出光的浅面浮雕VCSEL结构,有源区的电流密度分布的不均性制约着单模稳定性的提高。为此,提出了一种新型结构: 氧化铟锡透明导电薄膜(ITO)浅面浮雕VCSEL。该结构不仅能够增大高阶模式的阈值增益,还能够提高基模...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(08):930

 Si/SiO₂高对比光栅参数对反射率的影响

李秀山 宁永强 张 星 贾 鹏 陈泳屹 秦 莉 刘 云 王立军

[摘要]为解决850 nm波长VCSEL表面的GaAs/空气材料的高对比亚波长光栅(HCGs)稳定性差的问题, 设计了基于Si/SiO2材料的高对比亚波长光栅。研究了850 nm波长高稳定、高反射率(＞99.5％)的高对比亚波长矩形光栅参数的变化对反射...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(07):806

 大功率VCSEL三角列阵的空间相干性

贾鹏 秦莉 张星 韩振伟 李秀山 陈泳屹 宁永强 王立军

[摘要]由厄米-高斯光束理论和空间相干性定理出发,研究了大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)三角形列阵器件的光束质量和空间相干特性.采用二阶距法和空间相干度积分法得到980 nm波段VCSEL三角列阵器件的远场发散角和空间相干度...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(06):673

 介质膜集成衬底垂直外腔面发射激光器

李秀山 宁永强 崔锦江 张星 贾鹏 秦莉 张金龙 刘云 王立军

[摘要]垂直外腔面发射激光器(VECSEL)可以实现大功率的高光束质量输出。针对外腔制作工艺复杂、腔体结构松散的缺点, 研制了一种介质膜集成衬底表面外腔底面发射激光器。将衬底表面生长的多层介质绝缘薄膜与N-DBR、P-DBR共同...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(05):572

 用于不锈钢薄板切割的直接半导体激光源

张俊 彭航宇 朱洪波 秦莉 宁永强 王立军

[摘要]针对高功率半导体激光器存在的光束质量差、单元功率低的缺点，利用合束技术来提高激光功率及光束质量，配合QBH光纤前端帽优化聚焦镜以实现高效耦合。采用11个条宽5.4 mm的迷你线阵合束，通过光束整形、空间合束、偏振...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(10):1188

 大功率半导体激光器研究进展

王立军 宁永强 秦莉 佟存柱 陈泳屹

[摘要]对半导体激光器的发展历史和发展现状进行了综述, 并具体介绍了长春光学精密机械与物理研究所近年来在大功率半导体激光器方面所取得的主要进展,特别是在大功率半导体激光器的激光光源、垂直腔面发射激光器和新型激光器...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(01):1

 新一代工业级半导体激光器助推激光加工应用

朱洪波 宁永强 王立军

[摘要]激光技术作为当今世界范围内先进的制造加工技术之一，以其高效率、高精度、低污染等优势，正将以往很多传统的加工方式逐步取代，并在航天、造船、汽车制造、石油、化工等领域得到广泛应用。近年来，随着中国工业的持...

 PDF全文光电产品与资讯 | 2014, 5(03):32-33

 大功率VCSEL器件的空间相干性的研究

贾鹏 秦莉 崔锦江 李秀山 陈泳屹 张建伟 张建 张星 宁永强

[摘要]由Van Cittert-Zernike提出的部分相干光定理出发，研究了大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其列阵器件的空间相干特性。采用杨氏双缝干涉实验装置得到980 nm波段VCSEL单管器件的干涉条纹图样，再将干涉图样转换进行灰...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(12):1202007

 浅面浮雕矩形台面垂直腔面发射半导体激光器

李秀山 宁永强 贾鹏 陈泳屹 张星 张建伟 张建 刘云 秦莉 王立军

[摘要]为实现垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）大功率窄线宽输出，设计了浅面浮雕矩形台面结构的垂直腔面发射激光器（SR VCSEL）。电流密度分布会影响模式的分布，模拟结果表明，矩形台面VCSEL相比于圆形台面VCSEL，在有源...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(12):1202005

 大功率半导体激光器腔面膜的场强分布优化

张金胜 宁永强 张金龙 张建 张建伟 王立军

[摘要]为了提高半导体激光器腔面膜的激光损伤阈值，进而提高激光器输出功率，对激光器的灾变性光学镜面损伤产生的原因进行了探讨。根据损伤原理，将高反膜中场强最大处移出界面，采用光学传输矩阵，对厚度连续变化的界面场...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(01):0107001

 高峰值功率808nm垂直腔面发射激光器列阵

张金胜 刘晓莉 崔锦江 宁永强 朱洪波 张金龙 张星 王立军

[摘要]为了实现808 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的高功率输出, 对808 nm VCSEL的 分布式布拉格反射镜(DBR)结构材料进行了优化设计, 分析了AlxGa1-xAs材料中Al组分对于折射率与吸收的影响, 并最终确定了材料。采用非闭合环结...

 PDF全文发光学报 | 2014, 35(09):1098-1103

 半导体激光器低频噪声测试及参数提取

曹军胜 张俊 郜峰利 宁永强

[摘要]半导体激光器低频电噪声的大小受器件潜在缺陷的影响，与器件可靠性具有相关性。介绍了半导体激光器噪声测试及参数提取的原理，设计了基于超低噪声前置放大器和低频频谱分析仪的低频电噪声测试系统，可测量半导体激光...

 PDF全文应用激光 | 2014, 34(04):355-358

 微型铷原子钟专用795 nm垂直腔表面发射激光器

张建 宁永强 张建伟 张星 曾玉刚 王立军

[摘要]针对铷(87Rb)原子钟激励光源微型化和高温工作的特殊需求，设计并制备了对应铷原子能级跃迁的795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)。首先，根据k·p理论计算了InAlGaAs/AlGaAs量子阱的价带能级和材料增益，得到最优的...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(01):50-57

 1 555 nm宽带通滤光膜的设计和优化

张金胜 张金龙 宁永强 王立军

[摘要]针对对空间通信的特殊需求, 设计并制备了1 555 nm波段的高透过率、宽带通滤光膜, 该滤光膜在高温高湿环境下能够稳定工作。根据薄膜设计理论, 选取折射率差大的TiO2和SiO2作为镀膜材料, 采用规整膜系进行膜系设计。借...

 PDF全文中国光学 | 2013, 6(04):557-562

 850 nm锥形半导体激光器的温度特性

黄海华 刘云 杨晔 秦莉 宁永强 王立军

[摘要]采用激射波长为850 nm的AlGaInAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制增益量子阱结构的外延片，分别制备了具有锥形结构和条形结构的半导体激光器，并对比分析了两者的温度特性。结果显示，测试温度为20~70 ℃时，锥形结构器...

 PDF全文中国光学 | 2013, 6(02):201-207

 增益腔模失配型高温工作垂直腔面发射半导体激光器

张建伟 宁永强 张星 曾玉刚 张建 刘云 秦莉 王立军

[摘要]理论分析了温度对垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)工作性能的影响，利用VCSEL的增益腔模失配理论设计了适用于高温环境下工作的VCSEL外延结构并对该结构进行了外延生长及工艺制备。理论分析表明，采用势垒高度大于0.2...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(05):0502001

 改善光束质量的半导体激光光谱合束技术

张俊 彭航宇 宁永强 王立军

[摘要]半导体激光器具有转换效率高、寿命长、体积小、重量轻等显著优点。但由于激光器自身结构导致的单元功率低和光束质量差的缺点，严重限制了半导体激光器作为直接光源在工业和国防领域的应用。

 PDF全文光电产品与资讯 | 2013, 4(08):33-35

 布拉格反射波导激光器的光谱特性

汪丽杰 佟存柱 杨晔 曾玉刚 宁永强 秦莉 刘云 王立军

[摘要]设计并制备了基于双边非1/4波长布拉格反射波导的边发射半导体激光器, 中心腔采用低折射率材料, 在垂直方向利用布拉格反射进行光限制, 实现了超大光斑尺寸且稳定单横模工作。10 μm条宽、未镀膜的脊型激光器在准连续和...

 PDF全文发光学报 | 2013, 34(09):1227-1232