垂直腔面发射激光器抽运小型宽温Nd∶YAG激光器及掠入射式放大器的研究 被引量：7

1

作者 于真真 侯霞 +5 位作者 周群立 周翠芸 王志君 杨燕 朱韧 陈卫标 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期46-52,共7页

报道了一种小型宽温Nd∶YAG激光器及掠入射式放大器。采用Nd∶YAG类光纤晶体作为增益介质,采用垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列作为抽运源,利用Cr4+∶YAG作为可饱和吸收体进行被动调Q。连续运转时,在最大有效抽运功率为5.47W时,获... 报道了一种小型宽温Nd∶YAG激光器及掠入射式放大器。采用Nd∶YAG类光纤晶体作为增益介质,采用垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列作为抽运源,利用Cr4+∶YAG作为可饱和吸收体进行被动调Q。连续运转时,在最大有效抽运功率为5.47W时,获得1.808W的输出,光-光转换效率为33.05%,斜率效率为36.5%。调Q模式下得到最窄脉宽为7.5ns、单脉冲能量为87.1μJ、峰值功率为11.6kW的输出。采用掠入射式双程放大模块,对脉冲抽运下得到的单脉冲能量为81μJ、脉宽为13ns的信号光进行放大,在最大抽运功率下,放大后的单脉冲能量为0.88mJ,相应的增益为10.86,能量提取效率为19.44%。放大后两个方向的光束质量因子由M2x=1.175和My2=1.248变为M2x=1.196和My2=1.307。激光器体积紧凑,可采取风冷等措施进行散热,在23±8℃的范围内,输出能量波动小于3%。 展开更多

关键词 激光器 类光纤晶体 垂直腔面发射半导体激光器阵列 掠入射 多程放大

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大功率垂直腔面发射激光器的相干性测量与分析 被引量：4

2

作者 史晶晶 秦莉 +4 位作者 宁永强 刘云 张金龙 曹军胜 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期834-838,共5页

通过有机化学气象沉积(MOCVD)技术在n型GaAs衬底上生长制作了发射波长为850 nm的VCSELs4×4列阵器件,介绍了VCSELs的制作工艺流程。对器件进行了相干性测量,计算了干涉条纹可见度,分析了影响干涉条纹可见度的因素。

关键词 垂直腔面发射激光器 列阵 相干性

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910nm高峰值功率垂直腔面发射激光光源 被引量：4

3

作者 梁雪梅 张星 +4 位作者 张建伟 周寅利 黄佑文 宁永强 王立军 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期668-673,共6页

报道了910 nm高峰值功率垂直腔面发射半导体激光器列阵(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)的设计方法及测试结果。所制备的910 nm VCSEL列阵在准连续工作时激光功率达到2 W;在重复频率10 kHz,脉冲宽度30 ns,工作电流60 A... 报道了910 nm高峰值功率垂直腔面发射半导体激光器列阵(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)的设计方法及测试结果。所制备的910 nm VCSEL列阵在准连续工作时激光功率达到2 W;在重复频率10 kHz,脉冲宽度30 ns,工作电流60 A的电脉冲驱动条件下,VCSEL列阵峰值输出功率达到25.5 W。随着工作电流的增加,VCSEL列阵输出的激光光谱呈现明显的展宽现象,证实VCSEL列阵即使在窄脉冲工作时大的电流驱动仍然会产生严重的内部热效应;VCSEL列阵输出激光的光脉冲波形在驱动电流增大至60 A时脉宽仅展宽了6 ns左右,证实VCSEL阵列具有非常优越的脉冲响应特性。对VCSEL列阵进行光束准直处理后,在1 m距离处得到了近圆形的均匀光斑。我们相信这种高功率的910 nm面阵光源在未来汽车光探测测距(LiDAR)等智能驾驶领域具有很大的应用潜力。 展开更多

关键词 垂直腔面发射半导体激光器列阵 高峰值功率 激光雷达 脉冲

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垂直腔面发射激光器阵列光束的空间传输特性 被引量：1

4

作者 朱子军 刘玉东 +3 位作者 惠武 王丙辛 张峰 关宝璐 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期48-55,共8页

针对垂直腔面发射激光器阵列光束空间相干特性及其光场分布开展理论分析和实验研究。垂直腔面发射激光器阵列光束为部分相干光,在不同激励电流下,远场光斑分别表现出类高斯和类拉盖尔-高斯两种光场分布,光束空间相干度随注入电流的增大... 针对垂直腔面发射激光器阵列光束空间相干特性及其光场分布开展理论分析和实验研究。垂直腔面发射激光器阵列光束为部分相干光,在不同激励电流下,远场光斑分别表现出类高斯和类拉盖尔-高斯两种光场分布,光束空间相干度随注入电流的增大而减小。进一步实验表明,与标准相干光源相比,在类湍流大气散射媒介中传输时,垂直腔面发射激光器阵列光束具有更小光斑扩散和更低光强衰减。随着垂直腔面发射激光器阵列光束空间相干度由0.695降低为0.608,其传输时的光斑扩展率由8.6%减小为3.4%,光强衰减率由24.9%降低为15%,空间相干度较低的垂直腔面发射激光器阵列光束表现出更好的传输特性,这对垂直腔面发射激光器阵列光源在自由空间雷达探测和光通信等领域的应用有重要指导意义。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器 阵列光源 空间相干性 部分相干光 传输特性

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环形分布孔氧化物限制技术-VCSELs的新工艺

5

作者 杨凯 钟景昌 +2 位作者 郝永芹 晏长岭 黄波 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2007年第4期23-26,共4页

采用一种新工艺制备垂直腔面发射激光器阵列(VCSELs)的方法。用环形分布孔取代以往的环形沟道作为氧化物限制技术的注入窗口,孔的分布是由出光孔、侧向氧化深度和湿法腐蚀深度等因素决定的。经分析设计后孔的分布以十个孔最佳,分布孔之... 采用一种新工艺制备垂直腔面发射激光器阵列(VCSELs)的方法。用环形分布孔取代以往的环形沟道作为氧化物限制技术的注入窗口,孔的分布是由出光孔、侧向氧化深度和湿法腐蚀深度等因素决定的。经分析设计后孔的分布以十个孔最佳,分布孔之间是天然的电流注入通道解决了电极过沟断线问题。由瞬态热传导方程对阵列单元器件的热相互作用进行了理论分析。阵列中单元器件的出光孔径为400 m,在室温下连续输出光功率为0.6w,峰值波长为808nm。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器 激光器阵列 环形分布孔 氧化物限制技术

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大功率高可靠性垂直腔面发射激光器阵列研究

6

作者 崔锦江 宁永强 +6 位作者 姜琛昱 王帆 施燕博 董宁宁 田玉冰 檀慧明 武晓东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期59-64,共6页

针对980nm激光波长设计了InGaAs/GaAsP材料多周期增益量子阱结构。垒层采用带隙更宽的GaAsP材料代替常规GaAs,改善了效率随温度升高而降低的问题,同时又能满足长寿命激光工作的需要。周期增益量子阱结构提高了有源区的单程增益,降低了阈... 针对980nm激光波长设计了InGaAs/GaAsP材料多周期增益量子阱结构。垒层采用带隙更宽的GaAsP材料代替常规GaAs,改善了效率随温度升高而降低的问题,同时又能满足长寿命激光工作的需要。周期增益量子阱结构提高了有源区的单程增益,降低了阈值,提高了输出功率。制作出新结构的集成单元数为4×4,单元直径30μm的阵列器件,工作电流为5.88A时连续激光功率达到2W;窄脉冲宽度1μs,重复频率100Hz,工作电流60A时输出功率达到30W,且均未达到饱和状态。此阵列器件在工作电流为1～4A时发散角半宽均小于16°。利用加速老化方法对阵列器件的寿命进行了测试,推算出30℃的寿命可达5280h以上,并分析了影响大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)可靠性的主要因素。 展开更多

关键词 激光器 垂直腔面发射激光器 阵列 可靠性

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850nm垂直腔面发射激光器列阵 被引量：10

7

作者 史晶晶 秦莉 +4 位作者 宁永强 刘云 张金龙 曹军胜 王立军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期17-23,共7页

为了解决垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵中金丝难以键和和电流注入不均匀的问题,提出了一种非闭合型VCSEL列阵结构。该结构通过腐蚀非闭合环形凹槽形成器件台面,从而简化了工艺步骤,减少了器件的损伤。分别对2×2,3×3,4×... 为了解决垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵中金丝难以键和和电流注入不均匀的问题,提出了一种非闭合型VCSEL列阵结构。该结构通过腐蚀非闭合环形凹槽形成器件台面,从而简化了工艺步骤,减少了器件的损伤。分别对2×2,3×3,4×4阵列的850nm非闭合型顶发射VCSEL器件进行了测试和分析,结果显示其室温连续输出功率分别达到80,140和480mW;阈值电流分别为0.15,0.25和0.4A;平行方向和垂直方向上的远场发散角分别为9°和9.6°,13.5°和14.4°,15°和14.4°。在脉宽为50μs、重复频率为100Hz时,最大输出功率分别为90,318和1 279mW;阈值电流分别为0.2,0.5和0.7A。分别测试了芯片在封装前后的功率曲线,发现芯片在封装之后的热饱和电流要远远高于封装之前,从而说明良好的封装技术可以提高器件的散热效率,降低器件内部发热对器件性能的影响。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵 非闭合阵列结构 电流注入 封装

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高功率人眼安全波段垂直腔面发射激光器 被引量：3

8

作者 张星 张建伟 +1 位作者 宁永强 王立军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期46-52,共7页

首次报道了连续输出功率>1 W、脉冲输出功率>10 W的1550 nm波长垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列。对1550 nm VCSEL激光器单个发光单元的热阻特性进行了分析,建立了基于热阻分析及可变产热量的VCSEL阵列热模型,优化了VCSEL发... 首次报道了连续输出功率>1 W、脉冲输出功率>10 W的1550 nm波长垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列。对1550 nm VCSEL激光器单个发光单元的热阻特性进行了分析,建立了基于热阻分析及可变产热量的VCSEL阵列热模型,优化了VCSEL发光单元间距,在理论上保证了阵列内部具有均匀的温度分布。制备了发光单元边缘间距为30μm的高密度集成1550 nm波长VCSEL阵列,并对其在连续工作及脉冲电源驱动条件下的输出特性进行了测试分析。当VCSEL阵列的工作温度为15℃时,最高连续输出功率达到1.05 W;即使工作温度增加至65℃,VCSEL的最高连续输出功率仍能达到0.42 W。在脉宽为5μs、重复频率为1 kHz的脉冲条件下,VCSEL在15℃时的最大峰值功率达到10.5 W,此时VCSEL呈现出热饱和现象。当脉冲功率为10.5 W时,阵列远场的光斑仍然呈圆形对称形貌,两个正交方向上的远场发散角分别为26.69°和26.98°。 展开更多

关键词 激光器 1550 nm垂直腔面发射激光器阵列 高功率 人眼安全 激光雷达

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高功率垂直腔面发射激光器阵列热特性

9

作者 闫观鑫 郝永芹 张秋波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期133-138,共6页

为了改善垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列的热特性,提高器件的可靠性,本文基于有限元模型,研究了不同单元间距、排布方式对阵列器件的热串扰现象、热扩散性能的影响.在理论分析的基础上,制备了几种不同排布方式的VCSEL阵列器件,并对其进... 为了改善垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列的热特性,提高器件的可靠性,本文基于有限元模型,研究了不同单元间距、排布方式对阵列器件的热串扰现象、热扩散性能的影响.在理论分析的基础上,制备了几种不同排布方式的VCSEL阵列器件,并对其进行测试分析.结果显示,相较于正方形排布方式,新型排布方式器件具有更高的输出功率,同时阈值电流也有所降低.其中五边形排布方式的器件表现出最佳的性能,其输出功率高达150 mW,比正方形排布方式提高了约73%.这表明通过调整阵列单元的间距、排列方式,可以使各单元间的热串扰现象得到有效改善,降低器件的热效应,进而降低器件温度,提高输出特性. 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器 阵列 热串扰 排布方式

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大功率垂直腔面发射激光器阵列的热优化

10

作者 夏宇祺 慕京飞 +11 位作者 周寅利 张星 张建伟 陈超 苑高辉 张卓 刘天娇 白浩鹏 徐玥辉 孙晶晶 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期970-977,共8页

提出了一个新的参数——温度影响因子,其统筹考虑了垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列单元之间的间距、氧化孔径尺寸、单元的数量和输入电流,并可用于表征阵列受热串扰影响程度。在此基础上,基于Python设计了VCSEL阵列的优化布局算法,并建... 提出了一个新的参数——温度影响因子,其统筹考虑了垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列单元之间的间距、氧化孔径尺寸、单元的数量和输入电流,并可用于表征阵列受热串扰影响程度。在此基础上,基于Python设计了VCSEL阵列的优化布局算法,并建立了热电耦合模型,验证了优化布局对温度特性的优化效果,与常规布局相比,优化阵列内部温升显著降低。另外,在固定电流密度和发光面积的条件下,同时减小氧化孔径尺寸和增加单元数可以有效地改善VCSEL阵列的温度特性。10μm氧化孔径的平均温度比30μm氧化孔径的平均温度低28 K。研究结果表明,本文所提出的VCSEL阵列优化方案有效减低了热串扰的影响,通过对温度影响因子中各变量的分析,可以为VCSEL阵列的设计提供指导。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器 热串扰 阵列设计 COMSOL热电仿真

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高功率InGaAs/GaAsP应变量子阱垂直腔面发射激光器列阵 被引量：6

11

作者 刘迪 宁永强 +2 位作者 张金龙 张星 王立军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2147-2153,共7页

为提高垂直腔面发射激光器(VCSEL)的输出功率,对具有3个In0.2Ga0.8As/GaAs0.92P0.08应变量子阱结构,发射波长为977nm的VCSEL列阵进行了研究。对量子阱结构进行了优化,选择具有更宽带隙的GaAsP作为势垒材料,计算了In0.2Ga0.8As/GaAs0.92P... 为提高垂直腔面发射激光器(VCSEL)的输出功率,对具有3个In0.2Ga0.8As/GaAs0.92P0.08应变量子阱结构,发射波长为977nm的VCSEL列阵进行了研究。对量子阱结构进行了优化,选择具有更宽带隙的GaAsP作为势垒材料,计算了In0.2Ga0.8As/GaAs0.92P0.08量子阱的带阶。对采用In0.2Ga0.8As/GaAs0.92P0.08和In0.2Ga0.8As/GaAs两种量子阱结构的器件的输出功率进行了理论模拟和比较分析。分别测试了上述两个列阵器件的脉冲峰值功率并利用由开启电压、阈值电流和串联电阻决定的p参数评估了列阵器件的输出性能。实验结果表明,当注入电流为110A时,发光面积为0.005cm2的In0.2Ga0.8As/GaAs0.92P0.084×4VCSEL列阵获得了123 W的脉冲峰值功率,比具有相同发光面积的In0.2Ga0.8As/GaAs列阵器件的脉冲峰值功率大13%,前者相应的功率密度和斜率效率分别为45.42kW/cm2和1.11W/A。连续和脉冲工作下的p值分别为15和13,表明器件在两种工作条件下都具有相对较好的输出性能。得到的结果证明,包含3个In0.2Ga0.8As/GaAs0.92P0.08应变量子阱的4×4VCSEL列阵器件能够获得较高的功率输出。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器列阵 峰值功率 功率密度 InGaAs/GaAsP应变量子阱

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高光束质量新型垂直腔面发射激光器阵列 被引量：5

12

作者 崔锦江 宁永强 +9 位作者 张岩 孔鹏 刘光裕 张星 王贞福 史晶晶 李特 秦莉 刘云 王立军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1941-1945,共5页

报道了一种具有新型排列方式的垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列。通过调制阵列中各单元直径以及单元间距,得到1 kW/cm^2的高功率密度和高斯远场分布,且在工作电流0～6 A 内远场发散角均小于20°。阵列由直径分别为200μm,150μ... 报道了一种具有新型排列方式的垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列。通过调制阵列中各单元直径以及单元间距,得到1 kW/cm^2的高功率密度和高斯远场分布,且在工作电流0～6 A 内远场发散角均小于20°。阵列由直径分别为200μm,150μm和100μm成中心对称分布的5个单元组成,单元圆心间距分别为250 μm和200 μm。在室温连续工作条件下,阵列在注人电流4 A时达最大输出功率880 mW,斜率效率为0.3 W/A,具有0.56 A的低阈值电流,微分电阻0.09 Ω。与具有相同出光面积的4×4二维阵列相比,这种新型阵列在出光功率、阈值电流、光谱特性及远场分布等方面均具有优越性。模拟了阵列各单元叠加后的近场远场光强分布,结果表明得到的新型阵列的远场分布与实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 激光器 垂直腔面发射激光器 阵列 远场分布

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波分复用多波长激光器的研究 被引量：2

13

作者 王宇 尹霄丽 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2009年第1期41-43,共3页

综述了波分复用(WDM)系统的关键器件之一——多波长激光器,着重对现阶段WDM各种多波长光源的原理及发展状况进行了介绍,并分析了各种多波长光源方案的优缺点。通过分析比较发现,基于超连续谱的多波长光纤激光器无论在性能、复杂度和与... 综述了波分复用(WDM)系统的关键器件之一——多波长激光器,着重对现阶段WDM各种多波长光源的原理及发展状况进行了介绍,并分析了各种多波长光源方案的优缺点。通过分析比较发现,基于超连续谱的多波长光纤激光器无论在性能、复杂度和与光纤通信系统接入方面都有着无可比拟的优势,在WDM系统中有着良好的应用前景。 展开更多

关键词 波分复用 多波长光源 垂直谐振腔表面发射激光器 阵列波导光栅 锁模激光器 超连续谱

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4×5Gbit/s VCSEL阵列驱动集成电路 被引量：2

14

作者 陈强军 赵聪 +1 位作者 郭迪 孙向明 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第2期110-115,共6页

基于GSMC 130 nm工艺设计并制备了一款4通道垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列驱动电路芯片。该芯片核心电路主要包括限幅放大器(LA)、输出级驱动电路、带隙基准电压源、8 bit数模转换器(DAC)电路等。输出级驱动电路将LA输出的电压信号转... 基于GSMC 130 nm工艺设计并制备了一款4通道垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列驱动电路芯片。该芯片核心电路主要包括限幅放大器(LA)、输出级驱动电路、带隙基准电压源、8 bit数模转换器(DAC)电路等。输出级驱动电路将LA输出的电压信号转换成电流信号,并配合偏置电路驱动VCSEL,实现调制发光,其中LA采用有源电感峰化结构,其峰化强度可通过DAC进行配置,输出级驱动加入前馈电容补偿技术以拓展带宽。在典型输出配置(输入差分峰峰值200 mV、5 Gbit/s的PRBS7信号)下,每个通道可输出最大12.5 mA的调制电流和2 mA的偏置电流。芯片实测结果表明,在典型输出配置下得到干净清晰的5 Gbit/s眼图,每个通道的总抖动为31.535 ps,功耗为84.5 mW。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列驱动 集成电路 限幅放大器(LA) 有源电感峰化 前馈电容补偿技术 带宽拓展

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大功率垂直腔面发射激光器列阵的热模拟及优化 被引量：1

15

作者 张立森 宁永强 +4 位作者 刘迪 张星 秦莉 刘云 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1247-1251,共5页

对垂直腔面发射激光器的产热情况进行了分析,简化了热源,建立了列阵的热传导模型,利用Comsol Multiphysics软件对模型进行了模拟计算。通过改变底发射列阵的单元直径和间距,对列阵的温升进行了计算。研制了4×4、5×5和8×... 对垂直腔面发射激光器的产热情况进行了分析,简化了热源,建立了列阵的热传导模型,利用Comsol Multiphysics软件对模型进行了模拟计算。通过改变底发射列阵的单元直径和间距,对列阵的温升进行了计算。研制了4×4、5×5和8×8三种不同尺寸的列阵,功率分别为580,1 440,2 100 mW,对应功率密度分别为115,374,853 W/cm2。通过光谱的波长漂移计算出4 A时的温升分别为120,58,38℃。采用小孔径单元制作的列阵可以有效地降低列阵单元间的热串扰,获得高功率输出。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器列阵 大功率 热串扰

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用于高速数据传输的并行光发射组件的研究 被引量：1

16

作者 单少杰 刘国军 +3 位作者 李特 魏志鹏 郝永琴 冯源 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2014年第1期18-20,24,共4页

研究并制作了单通道速率为2.5Gbps的12通道并行高速光发射组件。光发射组件采用自行研制的850nm垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)作为光源,光学接口采用了MTP OR(MPO)1×12的带状光纤连接标准。... 研究并制作了单通道速率为2.5Gbps的12通道并行高速光发射组件。光发射组件采用自行研制的850nm垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)作为光源,光学接口采用了MTP OR(MPO)1×12的带状光纤连接标准。差分信号采用SMA-KHD9插座连接。经测试光发射组件在2.5Gbps速率下传输时误码率低于1×10-13,眼图清晰。 展开更多

关键词 光发射系统 垂直腔面发射激光器 12通道激光器阵列

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垂直腔面发射激光器相干耦合阵列二维光束偏转 被引量：1

17

作者 许坤 王海丽 +2 位作者 王献立 杜银霄 荀孟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期121-127,共7页

通过建立数值模型,分析了垂直腔面发射激光器相干耦合阵列单元数量、单元间距、单元间相位差对光束质量及偏转角度的影响.仿真结果表明,单元数量越多,发散角越小;单元间距越小,旁瓣强度越小;单元间相位差越大,偏转角度越大.因此,设计相... 通过建立数值模型,分析了垂直腔面发射激光器相干耦合阵列单元数量、单元间距、单元间相位差对光束质量及偏转角度的影响.仿真结果表明,单元数量越多,发散角越小;单元间距越小,旁瓣强度越小;单元间相位差越大,偏转角度越大.因此,设计相干阵列时,需要尽量减小单元间距,增大阵列规模,实现单元间大相位差的控制.实验制备了3单元相干耦合阵列,通过分离电极实现了单元注入电流的独立控制以及单元间相位差的控制,最终实现二维方向上的光束操控. 展开更多

关键词 半导体光电器件 垂直腔面发射激光器 相干耦合阵列 光束偏转 质子注入

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表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列的热特性 被引量：1

18

作者 王志鹏 张峰 +2 位作者 杨嘉炜 李鹏涛 关宝璐 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期93-98,共6页

液晶与垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)阵列结合可实现波长可调谐、偏振精确控制等,同时液晶的引入也会改变垂直腔面发射半导体激光器阵列的热特性,本文设计了表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列结构,并开展了阵列的热特性实验研究.对... 液晶与垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)阵列结合可实现波长可调谐、偏振精确控制等,同时液晶的引入也会改变垂直腔面发射半导体激光器阵列的热特性,本文设计了表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列结构,并开展了阵列的热特性实验研究.对比分析了向列相液晶层对VCSEL阵列热特性的影响,实验结果表明,1×1,2×2,3×3三种表面液晶-VCSEL阵列的阈值电流温度变化率最高可降低23.6%,热阻降低26.75%;同时,激光器阵列各发光单元之间的温度均匀性显著提高,出光孔与周围温差小于0.5℃.综上所述,VCSEL阵列中液晶层的引入不仅大大加速激光器阵列单元热量扩散,而且降低了有源区结温,提高了VCSELs激光器阵列热特性,为实现高光束质量的单偏振波长可控VCSEL激光器阵列打下了良好的理论和实验基础. 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器 阵列 液晶 热特性

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4×15 Gbit/s 850 nm垂直腔面发射激光器列阵 被引量：6

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作者 吕朝晨 王青 +12 位作者 尧舜 周广正 于洪岩 李颖 郎陆广 兰天 张文甲 梁辰余 张杨 赵风春 贾海峰 王光辉 王智勇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期141-147,共7页

采用金属有机物化学气相沉积设备生长InGaAs/AlGaAs应变多量子阱有源区和双氧化限制层的外延整体结构,利用断点监控电感耦合等离子体刻蚀技术、精确湿法氧化控制技术等芯片制造技术,实现了氧化孔径为7μm、相邻单元间隔为250μm的高速调... 采用金属有机物化学气相沉积设备生长InGaAs/AlGaAs应变多量子阱有源区和双氧化限制层的外延整体结构,利用断点监控电感耦合等离子体刻蚀技术、精确湿法氧化控制技术等芯片制造技术,实现了氧化孔径为7μm、相邻单元间隔为250μm的高速调制4×15Gbit/s 850nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵。测试得到了VCSEL列阵的静态特性和动态特性:阈值电流为0.7 mA,斜效率为0.8 W/A;在6 mA工作电流下,工作电压为2.3V,光功率为4.5mW。在15Gbit/s调制速率下,眼图轮廓清晰,线迹很细,抖动较小且无明显串扰。对比列阵各单元在15Gbit/s调制速率下眼图的上升时间、下降时间、信噪比、均方根抖动等相关参数,结果表明其动态性能的一致性良好。利用箱线图分析得出外延片上VCSEL器件性能的一致性能良好,能够满足批量生产的要求。 展开更多

关键词 激光器 激光光学 高速调制垂直腔面发射激光器列阵 金属有机物化学气相沉积 外延结构 芯片工艺 静态和动态特性

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