半導體激光器腔面鍍膜工藝的研究.pdf

1、大功率半導體激光器作為一種新型的激光光源，具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率和可靠的工作穩(wěn)定性并且體積和驅(qū)動簡單，具有極其廣泛的應用前景。但是實用的器件必須具有良好的輸出特性、高的可靠性，而這些都與激光器腔面反射鏡有關，合適的腔面反射鏡不但能夠較大的改善激光器的輸出特性，而且能夠極大的提高激光器的可靠性。因此，對大功率半導體激光器腔面反射鏡進行研究具有極為重要的意義。本論文的主要研究內(nèi)容如下： 以980nm應變量子阱激光器為例對應變量子阱激

2、光器的結構設計和制備工藝進行了分析研究。通過優(yōu)化設計波導層、限制層和有源層的厚度及組分，我們設計了具有窄發(fā)散角、低閾值和高效率的InGaAs/GaAs應變量子阱激光器結構。 詳細介紹了半導體激光器腔面鍍膜工藝對半導體激光器性能的改善，從閾值電流、斜率效率、輸出功率、激射波長以及器件可靠性等不同方面闡述了激光器腔面鍍膜的作用。對增透膜與高反膜膜系的設計原理進行了系統(tǒng)分析并對半導體激光器腔面高反膜進行了計算機模擬。 對大功率

3、半導體激光器前腔面反射鏡反射率進行了優(yōu)化。分別根據(jù)斜率效率、閾值電流、激射波長和在一定的驅(qū)動電流下的功率效率對激光器腔面反射鏡的反射率通過實驗進行了優(yōu)化。實驗優(yōu)化結果顯示，相對于未鍍膜器件，器件特性得到了顯著提高。對808nm器件，斜率效率可由未鍍膜時的0.77W/A提高到1.27W/A，驅(qū)動電流為500mA時，功率效率可由未鍍膜時的33.9％提高到55％，而閾值電流由91mA下降到68mA；對980nm器件，斜率效率可由未鍍膜時的0.

4、60W/A提高到0.94W/A，驅(qū)動電流為500mA時，功率效率可由未鍍膜時的32.7％提高到49％，而閾值電流由77mA下降到68mA。 對激光器腔面鍍膜的溫度控制進行了研究，通過老化試驗分析得到在鍍膜過程中選擇120℃左右的溫度是使激光器腔面薄膜性能最好的溫度范圍，對提高器件輸出特性和可靠性都有良好的作用。 對大功率半導體激光器腔面鍍膜工藝優(yōu)化及其對可靠性的影響進行了研究。對腔面鍍膜的離子預清洗工藝、ZnSe鈍化層和