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 高功率高亮度半导体激光器合束进展

王立军 彭航宇 张 俊 秦 莉 佟存柱

[摘要]半导体激光器体积小、效率高, 但单元输出功率低、光束质量差限制了其应用。介绍了提升半导体激光器功率及光束质量的最新进展, 对各种技术途径和实验结果进行了综述报道, 并具体介绍了中国科学院长春光学精密机械与物...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(04):0401001

 2微米波段低发散角瓦级GaSb基宽区量子阱激光器

邢恩博 戎佳敏 张宇 佟存柱 田思聪 汪丽杰 舒适立 卢泽丰 牛智川 王立军

[摘要]通过在宽区GaSb基半导体激光器波导中引入鱼骨型微结构, 实现了瓦级激光输出并且改善了侧向发散角.本文通过分析微结构的刻蚀深度对激光功率和远场特性的影响, 研究并发现了微结构的引入可以明显的提高激光器输出功率,...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(03):280

 微腔效应对于1.3μm量子点光子晶体纳腔激光器调制响应的影响

邢恩博 戎佳敏 佟存柱 田思聪 汪丽杰 舒适立 王立军

[摘要]微腔效应可以提高自发辐射速率, 从而起到有效的改善响应调制速率的作用.然而, 对于1.3 μm GaAs/InAs量子点光子晶体激光器而言, 调制速率还会受到复杂的载流子动力学以及更近的空穴能级间隔的影响.因此基于全路径载流...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(02):160

 均匀光强分布的5 kW半导体激光硬化光源研制

林星辰 朱洪波 王 彪 张亚维 周成林 宁永强 王立军

[摘要]随着半导体激光自身输出功率和转换效率的提升, 半导体激光已经广泛的应用于激光加工领域。本文针对目前激光加工领域对半导体激光硬化光源的需求, 研制了波长为976 nm的连续输出半导体激光硬化光源。该光源采用空间/偏...

 PDF全文光学 精密工程 | 2017, 25(05):1178

 半导体超晶格声子激光器的研究进展

董立超 田思聪 王涛 卢泽丰 汪丽杰 舒世立 秦莉 佟存柱 王立军

[摘要]太赫兹频率的相干声子在纳米尺度器件的探测和操控领域具有重要的应用价值。半导体超晶格声子激光器是实现太赫兹频率相干声子源稳定输出的重要途径。本文首先回顾了GHz到THz频率范围声学放大的多种方法,然后详细阐述...

 PDF全文中国光学 | 2017, 10(04):415

 锑化镓基半导体激光器高效率光束整形

吴昊 彭航宇 宁永强 王立军

[摘要]锑化镓基半导体激光器发光波长为1.8~4 μm, 因为具有体积小、重量轻和电流驱动等优势, 应用范围很广.但是单管激光器并不能提供满足实际应用的激光功率, 因此需要将已经成功应用于近红外半导体激光器的光束合成方法移...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2016, 35(06):652

 980 nm高峰值功率微型化VCSEL脉冲激光光源

高世杰 张星 张建伟 张建 宁永强 吴坚 秦莉 佟存柱 王立军

[摘要]报道了输出波长980 nm的高峰值功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其微型化脉冲激光光源.通过优化VCSEL单元器件的结构, 有效抑制了宽面VCSEL结构中的非均匀电流分布, 提高了单元器件的斜率效率, 获得了直径400 μm, 峰值...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2016, 35(05):578

 大功率半导体激光合束进展

王立军 彭航宇 张俊

[摘要]经过近30年的发展, 半导体激光器已由信息器件逐步发展成为能量器件, 特别是大功率高光束质量半导体激光器, 已从泵浦光源过渡成为直接作用光源, 并部分应用在加工及国防领域。本文介绍了大功率半导体激光单元发展现状...

 PDF全文中国光学 | 2015, 8(04):517

 布拉格反射波导半导体激光器的研究

佟存柱 汪丽杰 田思聪 吴昊 舒世立 王立军

[摘要]高功率半导体激光器在固体或光纤激光器泵浦、材料加工、医疗、传感、空间通讯和国防上有着极其重要的应用, 但传统半导体激光器面临垂直发散角大、椭圆光斑的难题, 限制了其直接应用。为了降低激光器的垂直发散角, 本...

 PDF全文中国光学 | 2015, 8(03):480

 非对称电流注入对矩形台面激光器的偏振分析

李秀山 宁永强 崔锦江 张星 贾鹏 黄佑文 钟础宇 秦莉 刘云 王立军

[摘要]为了获得高稳定性的偏振光,研制了氧化孔区域为70 μm×10 μm 的非对称电流注入的矩形台面垂直腔面发射激光器(ACIR-VCSEL)。在室温下,注入连续直流电流,实验测试得到ACIR-VCSEL 的斜率效率为0.483 W/A,微分串...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2015, 52(07):071402

 双波长高阶光栅分布布拉格反射半导体激光器的研究

贾鹏 刘晓莉 陈泳屹 秦莉 李秀山 张建伟 刘云 宁永强 王立军

[摘要]为了获得适用于非线性差频法产生太赫兹波的双波长半导体激光器,设计并利用普通光刻技术制备了一种双波长高阶光栅分布布拉格反射(DBR)激光器。这种DBR 激光器是在条宽为100 μm 的光波导上,制备了一组周期为9.5 μm...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(08):0802007

 连续波量子级联激光器高效率光束合成

吴昊 舒世立 刘峰奇 宁永强 王立军 佟存柱

[摘要]为获得能满足实际需要的高光功率输出,可以将已经成功应用于近红外波段半导体激光器的合束技术移植到量子级联激光器。讨论了量子级联激光器件的共水平面布局设计,这种设计有利于实现稳定可靠的室温连续工作;在量子...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(07):0702005

 选择性激光烧结蔗糖工艺实验研究

杨来侠 洪浩鑫 姚旭盛 薛英保 宗学文 王立军

[摘要]为了开发碳水化合物类的新快速成型材料, 对蔗糖的物化材料性质和影响选择性激光烧结的成型因素进行了分析。利用SLS-300成型机进行实验, 并制作出蔗糖模型。得到一些初步的工艺参量以及能量密度对成型质量(强度、颜色...

 PDF全文激光技术 | 2015, 39(01):114

 透明导电薄膜ITO对浅面浮雕VCSEL的影响

李秀山 宁永强 张星 贾鹏 秦莉 刘云 王立军

[摘要]对于顶面出光的浅面浮雕VCSEL结构,有源区的电流密度分布的不均性制约着单模稳定性的提高。为此,提出了一种新型结构: 氧化铟锡透明导电薄膜(ITO)浅面浮雕VCSEL。该结构不仅能够增大高阶模式的阈值增益,还能够提高基模...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(08):930

 Si/SiO2高对比光栅参数对反射率的影响

李秀山 宁永强 张 星 贾 鹏 陈泳屹 秦 莉 刘 云 王立军

[摘要]为解决850 nm波长VCSEL表面的GaAs/空气材料的高对比亚波长光栅(HCGs)稳定性差的问题, 设计了基于Si/SiO2材料的高对比亚波长光栅。研究了850 nm波长高稳定、高反射率(>99.5%)的高对比亚波长矩形光栅参数的变化对反射...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(07):806

 大功率VCSEL三角列阵的空间相干性

贾鹏 秦莉 张星 韩振伟 李秀山 陈泳屹 宁永强 王立军

[摘要]由厄米-高斯光束理论和空间相干性定理出发,研究了大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)三角形列阵器件的光束质量和空间相干特性.采用二阶距法和空间相干度积分法得到980 nm波段VCSEL三角列阵器件的远场发散角和空间相干度...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(06):673

 介质膜集成衬底垂直外腔面发射激光器

李秀山 宁永强 崔锦江 张星 贾鹏 秦莉 张金龙 刘云 王立军

[摘要]垂直外腔面发射激光器(VECSEL)可以实现大功率的高光束质量输出。针对外腔制作工艺复杂、腔体结构松散的缺点, 研制了一种介质膜集成衬底表面外腔底面发射激光器。将衬底表面生长的多层介质绝缘薄膜与N-DBR、P-DBR共同...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(05):572

 2 μm GaSb基低垂直发散角布拉格反射波导激光器优化设计

戎佳敏 邢恩博 赵 帅 汪丽杰 王立军 佟存柱

[摘要]为实现2 μm低发散角激光,提出在GaSb基半导体激光器中引入布拉格反射波导,利用光子带隙效应替代传统的全反射进行光场限制。研究了分布反馈反射镜(DBR)的厚度、对数、高低折射率DBR厚度比以及中心腔厚度等参数对激光...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(12):1434

 用于不锈钢薄板切割的直接半导体激光源

张俊 彭航宇 朱洪波 秦莉 宁永强 王立军

[摘要]针对高功率半导体激光器存在的光束质量差、单元功率低的缺点,利用合束技术来提高激光功率及光束质量,配合QBH光纤前端帽优化聚焦镜以实现高效耦合。采用11个条宽5.4 mm的迷你线阵合束,通过光束整形、空间合束、偏振...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(10):1188

 大功率半导体激光器研究进展

王立军 宁永强 秦莉 佟存柱 陈泳屹

[摘要]对半导体激光器的发展历史和发展现状进行了综述, 并具体介绍了长春光学精密机械与物理研究所近年来在大功率半导体激光器方面所取得的主要进展,特别是在大功率半导体激光器的激光光源、垂直腔面发射激光器和新型激光器...

 PDF全文发光学报 | 2015, 36(01):1

 新一代工业级半导体激光器助推激光加工应用

朱洪波 宁永强 王立军

[摘要]激光技术作为当今世界范围内先进的制造加工技术之一,以其高效率、高精度、低污染等优势,正将以往很多传统的加工方式逐步取代,并在航天、造船、汽车制造、石油、化工等领域得到广泛应用。近年来,随着中国工业的持...

 PDF全文光电产品与资讯 | 2014, 5(03):32-33

 浅面浮雕矩形台面垂直腔面发射半导体激光器

李秀山 宁永强 贾鹏 陈泳屹 张星 张建伟 张建 刘云 秦莉 王立军

[摘要]为实现垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)大功率窄线宽输出,设计了浅面浮雕矩形台面结构的垂直腔面发射激光器(SR VCSEL)。电流密度分布会影响模式的分布,模拟结果表明,矩形台面VCSEL相比于圆形台面VCSEL,在有源...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(12):1202005

 大功率半导体激光器腔面膜的场强分布优化

张金胜 宁永强 张金龙 张建 张建伟 王立军

[摘要]为了提高半导体激光器腔面膜的激光损伤阈值,进而提高激光器输出功率,对激光器的灾变性光学镜面损伤产生的原因进行了探讨。根据损伤原理,将高反膜中场强最大处移出界面,采用光学传输矩阵,对厚度连续变化的界面场...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(01):0107001

 高峰值功率808nm垂直腔面发射激光器列阵

张金胜 刘晓莉 崔锦江 宁永强 朱洪波 张金龙 张星 王立军

[摘要]为了实现808 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的高功率输出, 对808 nm VCSEL的 分布式布拉格反射镜(DBR)结构材料进行了优化设计, 分析了AlxGa1-xAs材料中Al组分对于折射率与吸收的影响, 并最终确定了材料。采用非闭合环结...

 PDF全文发光学报 | 2014, 35(09):1098-1103

 用于光束整形的表面等离子体双光栅结构

陈泳屹 秦莉 佟存住 王立军 刘益春

[摘要]为了对双边布拉格反射波导半导体激光器的远场双瓣特性进行整形, 使之合并成为单瓣出光远场, 在布拉格反射波导的出光腔面上制作了表面等离子体双光栅结构。利用Au-SiO2光栅结构对表面等离子体的耦合效应和表面等离子体...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(06):1461-1468

 微型铷原子钟专用795 nm垂直腔表面发射激光器

张建 宁永强 张建伟 张星 曾玉刚 王立军

[摘要]针对铷(87Rb)原子钟激励光源微型化和高温工作的特殊需求,设计并制备了对应铷原子能级跃迁的795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)。首先,根据k·p理论计算了InAlGaAs/AlGaAs量子阱的价带能级和材料增益,得到最优的...

 PDF全文光学 精密工程 | 2014, 22(01):50-57

 1 555 nm宽带通滤光膜的设计和优化

张金胜 张金龙 宁永强 王立军

[摘要]针对对空间通信的特殊需求, 设计并制备了1 555 nm波段的高透过率、宽带通滤光膜, 该滤光膜在高温高湿环境下能够稳定工作。根据薄膜设计理论, 选取折射率差大的TiO2和SiO2作为镀膜材料, 采用规整膜系进行膜系设计。借...

 PDF全文中国光学 | 2013, 6(04):557-562

 850 nm锥形半导体激光器的温度特性

黄海华 刘云 杨晔 秦莉 宁永强 王立军

[摘要]采用激射波长为850 nm的AlGaInAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制增益量子阱结构的外延片,分别制备了具有锥形结构和条形结构的半导体激光器,并对比分析了两者的温度特性。结果显示,测试温度为20~70 ℃时,锥形结构器...

 PDF全文中国光学 | 2013, 6(02):201-207

 非对称布拉格反射波导半导体激光器的特性研究

汪丽杰 佟存柱 田思聪 曾玉刚 吴昊 秦莉 王立军

[摘要]报道了一种采用非对称布拉格反射波导结构的边发射半导体激光器,激光器n型波导采用分布布拉格反射镜,光场通过光子带隙效应限制在低折射率中心腔内,这可有效扩展光模式尺寸并保持稳定的模式特性。激光器p面则利用全...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2013, 50(09):091401

 增益腔模失配型高温工作垂直腔面发射半导体激光器

张建伟 宁永强 张星 曾玉刚 张建 刘云 秦莉 王立军

[摘要]理论分析了温度对垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)工作性能的影响,利用VCSEL的增益腔模失配理论设计了适用于高温环境下工作的VCSEL外延结构并对该结构进行了外延生长及工艺制备。理论分析表明,采用势垒高度大于0.2...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(05):0502001

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