垂直外腔面發(fā)射激光器作為一種新型的半導體激光器,結合了固體薄片激光器和垂直腔面發(fā)射半導體激光器的優(yōu)點,具有較高的輸出功率和良好的光束質量。其靈活的外腔結構設計,可以在腔內放置非線性倍頻晶體,對垂直外腔面發(fā)射激光器進行腔內倍頻,實現(xiàn)激光波長的擴展。論文簡述了垂直外腔面發(fā)射激光器的發(fā)展歷史及研究意義,總結了垂直外腔面發(fā)射激光器的優(yōu)點,并概括了倍頻外腔面發(fā)射激光器的研究現(xiàn)狀及應用。介紹了垂直外腔面發(fā)射激光器的基本結構,闡述了垂直外腔面發(fā)射激光器的工作原理及運行機制,并對比分析了兩種不同量子阱結構的增益芯片。利用小信號模型,通過求解二次諧波的耦合波方程,闡述了二次諧波的產生原理,推導出倍頻轉換效率,并簡要分析了影響倍頻轉換效率的因素。在此基礎上,詳細分析了倍頻外腔面發(fā)射激光器的相關理論,對晶體的非線性特性進行了詳細描述,綜合考慮各因素對腔內倍頻的影響,對倍頻過程中晶體的選擇做出了優(yōu)化。結合垂直外腔面發(fā)射激光器熱管理的基本理論,分析了熱效應對垂直腔面發(fā)射激光器性能的影響。對液體毛細鍵合SiC熱沉進行了實驗研究,提出了增益芯片與SiC片表面清潔度對鍵合的影響,并在常溫下成功將SiC片與增益芯片通過... 

【文章來源】：重慶師范大學重慶市

【文章頁數】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

腔內倍頻VECSELs所用非線性晶體、實現(xiàn)波長及輸出功率

大學碩士學位論文 2 倍頻 VECSELss 增益芯片底部的 DBR 一起構成。相比 VCSELs 而言，VCSE 面，其輸出耦合鏡（Output Coupler mirror, OC）取代了其中一個 D的腔形結構擴展到外腔，通過改變輸出耦合鏡的放置位置，可激光器的腔長，從而獲得更有效的激光輸出模式；其次在s 量子阱的個數高于 VCSELs，這有利于獲得更高的模式增益用光泵浦，在 VECSELs 生長的過程中不需要對 VECSELs 進制孔徑以及歐姆接觸[12]。2.2 是 VECSELs 增益芯片的工作原理結構圖[10-12]，泵浦光以小焦到 VECSELs 增益片上，被 MQW 有源區(qū)的泵浦吸收層吸收；光生載流子在勢壘層擴散，被帶隙能更小的量子阱捕獲于阱子在量子阱中發(fā)生輻射復合，從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，發(fā)射出光輻射。

碩士學位論文 2 倍頻 VECELs 芯片結構Ls 芯片的生長是以 GaAs 基質作為襯底采用分子束外延y, MBE）或金屬有機化合物化學氣相沉淀（Metal-Orgition, MOCVD）的方法逐層生長 DBR 反射鏡層和 MQLs 芯片的結構主要以正向生長的頂發(fā)射式和逆序生長的構如圖 2.3 所示。


本文編號：2963449