论文部分内容阅读
宽调谐外腔激光器具有波长可调、频率稳定、线宽窄等优越性能,在光谱分析、环境监测以及光纤通信等很多领域有着不可或缺的作用。量子点激光器由于生长的不均匀性,具有增益谱宽的优点,非常有利于在外腔激光器中实现宽调谐,因此,可调谐外腔量子点激光器已成为国际上的研究热点之一。本论文基于InAs/InP量子点激光器研制高性能的可调谐外腔量子点激光器,主要包括以下几个方面:
1.介绍了可调谐外腔半导体激光器的结构,具体比较了Littrow和Littman两种外腔结构的优缺点,分析了可调谐外腔半导体激光器的工作原理。
2.介绍了F-P腔量子点激光器和以F-P腔量子点激光器作为增益介质的可调谐外腔激光器的测试系统结构,以及在搭建可调谐外腔量子点激光器的时候需根据激光器出射光的模式正确的安装闪烁光栅才能获得高性能的外腔激光器。
3.在直流模式和室温条件下,基于InAs量子点原子层数为3.0ML的器件,我们获得了一个70nm的调谐范围,在调谐范围内,阈值电流密度小于1625A/cm2,在波长1594nm,外腔激光器的最大输出功率大于23mw,外差分量子效率达到了10.3%。基于InAs量子点原子层数为3.5ML的器件,我们获得了最宽98nm的调谐范围,不过阈值电流密度有所增加,功率也有所下降,但最大功率也有7row的输出。
4.测试了可调谐外腔InAs/InP量子点激光器在脉冲电流模式下的性能,主要是调谐范围和阈值电流密度两方面。与直流电流模式下的相比,外腔激光器的这两方面的性能有所提高,在较低的阈值电流密度下可以获得更宽的调谐范围。
5.InAs/InP量子点激光器的腔长、测试温度和注入电流都会影响外腔激光器的性能.量子点激光器的腔长越长,外腔激光器的调谐范围就越小,但阈值电流密度也越低;温度的升高会使量子点激光器的内部损耗增加,但对外腔量子点激光器的调谐范围的影响不明显,主要是阈值电流密度的增大;增大注入电流,外腔激光器的腔模数量会不断增加,并且腔模逐渐红移,产生跳模现象。