基于腔内调制的分布反馈激光器的发射特性研究

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分布反馈激光器由于单纵模,窄线宽,制作工艺简单,性能稳定,可靠性高和易集成等优点吸引了许多科研工作者的关注。有机半导体材料由于波长范围广,成膜特性好,发光效率高,成为了许多激光器的首选材料。分布反馈有机半导体激光器由于柔性好,制备工艺简单,重量轻和易集成等特点成为了科研的热点。为了让分布反馈有机半导体激光器得到更广泛的应用,器件性能的提升是非常关键的。目前对分布反馈有机半导体激光器的研究主要分为三个方向,改进增益材料,设计新的腔型和寻找更方便廉价的泵浦源。电泵浦的分布反馈有机半导体激光器虽然还没有实现,但是目前它的研究也取得的了许多进展。在本文中,我们主要是通过腔内调制的方式对分布反馈激光器阈值和发射特性进行调控,主要研究内容如下:(1)设计了一维复合腔分布反馈激光器。采用波长为343 nm的激光器,通过双光束两次曝光的技术在光刻胶薄膜上制备出一维复合光栅结构。该结构包含一阶和二阶分布反馈光栅,通过复合腔进行腔内调制激光器的增益系数和损耗系数,最终达到降低面发射分布反馈有机半导体激光器阈值的目的。(2)设计了二维复合腔分布反馈激光器。采用波长为343 nm的激光器,通过双光束多次曝光的技术在光刻胶薄膜上制备出了二维复合腔激光器。该结构包含了一套二阶分布反馈光栅和一套或两套衍射光栅,通过腔内调制,实现了对分布反馈激光器发射方向的灵活控制。(3)利用单光束分波阵面干涉光刻法设计了周期性和准周期性微腔结构。利用棱镜将一束光分成多束光并且以一定的角度相干,干涉光斑在光刻胶薄膜上记录下来就是周期或准周期结构。这种利用棱镜分光的干涉光刻的方法比利用分束镜分光的干涉光刻的方法更加稳定,最重要的是这种方法还可以提高干涉光刻的复杂度,为腔内调制激光器的进一步研究提供了基础。
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