大功率半导体激光器广泛用于泵浦固体激光器、信息存储、医疗及军事领域.波长808 nm的大功率半导体激光器是Nd:YAG固体激光器的理想泵浦源.以前该波段主要用A1GaAs/GaAs材料.但Al极易被氧化,严重影响激光器的性能.无铝材料InGaAsP/GaAs克服了这些不足.其主要的优点是具有更高的灾变性光学损伤阈值.因此无铝InGaAsP/GaAs激光器的性能更优越.该文对无铝InGaAsP/GaAs激光器进行了以下的研究:1.分析了无铝808nm半导体激光器现有最优结构-Wade等人于1998年研制的,指出所用InGaAsP/GaAs材料比A1GaAs/GaAs主要优越在不易氧化、抗COD能力强等方面;找到了提高抗COD能力的简单而有效的方法一增大出光面面积,为设计更优结构,进一步提高功率指明了方向.2.研究了无铝808nm半导体激光器的材料参数.给出In<,1-x>Ga<,x>As<,y>P<,1-y>的材料参数,并对主要参数进行深入研究.计算出了In<,1-x>Ga<,x>As<,y>P<,1-y>/GaAs组份x和y间的约束关系,这是目前所知首次给出此关系式.此约束关系的作用(1)简化了晶格常数、禁带宽度与组份的关系,画出了对应的立体图,使我们不再局限于以往平面图中给出的带隙、晶格常数和组分间的关系.(2)在给出了折射率和组份的关系后,如果应用此约束关系,极有可能找到折射率和带隙的直接关系式,这是用简单方法找到重要关系式的有效方法.(3)还可运用得到约束关系可以化简其它参数.(4)给材料设计者带来方便,简化后的参数和组分间关系简单明了.3.研究了无铝808nm半导体激光器的结构.在分析现有结构基础上,改进目前了现有结构(加宽量子阱,增加阱数),提出了新结构.详细研究了提出的以下两种结构:(a)宽波导指数展宽条形激光器,做到了兼顾了大功率输出和稳定模式,这是以往激光器无法实现的;(b)隧道级联多有源区激光器,这是沈光地教授提出的新型激光器结构,实现了量子效率大于1,这是其他激光器不能实现的.该文给出了针对波长808nm的隧道结和激光器材料、组份和结构.4.研究了控制隧道级联多有源区半导体激光器的横向电流扩展的方案.首次给出了反型层和绝缘层的位置、厚度对横向电流扩展的影响,并给出了模拟结果.