【摘 要】
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超辐射发光管（Superluminescent diode,SLD）具有高功率、宽光谱、低相干性等发光性质,在光通信、工业国防、生物影像、光纤工业等领域有极高的应用价值。针对在高信噪比系统中应用的1.3μm波段,本文制备了两种波导结构（J型和斜条型）的SLD,其中J型结构在弯曲角度8°,器件长度为2.5 mm时,在室温500 m A连续注入电流条件下实现了10 nm宽的输出光谱和42.2 m W的
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超辐射发光管（Superluminescent diode,SLD）具有高功率、宽光谱、低相干性等发光性质,在光通信、工业国防、生物影像、光纤工业等领域有极高的应用价值。针对在高信噪比系统中应用的1.3μm波段,本文制备了两种波导结构（J型和斜条型）的SLD,其中J型结构在弯曲角度8°,器件长度为2.5 mm时,在室温500 m A连续注入电流条件下实现了10 nm宽的输出光谱和42.2 m W的输出功率;斜条型结构在倾斜角度为7°,器件长度为2.5 mm时,在室温600 m A连续注入电流条件下实现了13nm宽的输出光谱和40 m W的输出功率。本文对SLD开展了器件结构设计、工艺优化和输出性能的研究工作,内容涉及波导结构参数、绝缘层厚度、刻蚀与电极溅射工艺、输出性能测试等,具体工作内容如下:（1）模拟仿真及制备工艺,针对1.3μm SLD的两种波导结构进行模拟设计,从理论出发,系统地分析刻蚀深度,J型弯曲角度,斜条型倾斜角度,绝缘层厚度等参数如何影响SLD输出性能,并且根据仿真结果指导器件制备;在制备工艺中,脊波导采用干法刻蚀与湿法腐蚀结合的刻蚀工艺制作完成,使用磁控溅射工艺制备器件P面电极,解决了因电子束蒸发工艺导致的波导侧壁金属不连续的问题,优化其他多项工艺的参数,确保高质量的完成每一项工艺环节,获得输出性能良好的SLD。（2）器件测试及性能分析,本文制备了J型和斜条型SLD。针对J型波导SLD,分别设计、制备并测试了弯曲角度为7°和8°的器件,每种弯曲角度下拥有多种直条波导长度,保持J型其他结构参数相同,在相同弯曲角度的条件下,研究不同直条波导长度对SLD输出性能的影响;在直条波导长度相同条件下,研究不同弯曲角度对SLD输出性能的影响。针对斜条型波导SLD,分别设计并制备了倾斜角度为6°,7°,8°的器件,研究不同倾斜角度对SLD输出性能的影响。
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