1.5微米波长的NPN类型光子晶体表面发射激光器超过100mW

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 半导体激光器半导体激光器
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 1.5微米激光二极管对于眼睛安全的光探测和测距 (LiDAR) 和光通信至关重要.
• 光子晶体表面发射激光器 (PCSELs) 提供无透镜,紧的光学系统,由于狭窄的光束分歧.
• 现有的1.5微米PCSEL仅限于<1mW的输出功率,阻碍了实际应用.

研究的目的:

• 为了克服1.5微米PCSEL的低输出功率限制.
• 为了实现显著更高的输出功率,以提高LiDAR和光通信系统的性能.
• 探索新的兴奋剂策略和设备结构,以抑制性能限制效应.

主要方法:

• 通过对上层晶体层采用n型兴奋剂,抑制了p-dopant在光子晶体层的扩散.
• 提出并实施了一种NPN类型的PCSEL结构,以减轻p-InP层中间隔频段的吸收.
• 制造并描述了一个1.5微米的PCSEL设备.

主要成果:

• 展示了一个1.5微米的PCSEL,前所未有的输出功率为100mW.
• 实现了输出功率超过之前报告的值两个数量级.
• 开发的PCSEL具有适用于先进光学系统的特性.

结论:

• 新型NPN型PCSEL结构有效抑制p-dopant扩散和间隔频段吸收.
• 这项工作显著提高了1.5微米PCSEL的输出功率能力.
• 100兆瓦的PCSEL是下一代安全眼睛LiDAR和集成光子应用的有希望的候选者.