基于GaSb的中红外单模激光二极管的坚固设计,采用标准光刻法制造,带有插座的脊波导调制

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 半导体器件是指半导体器件.
• 激光技术 激光技术 激光技术

背景情况:

• 单模激光二极管在各种应用中至关重要,包括光谱学和光通信.
• 现有的中红外激光二极管制造方法往往涉及复杂的过程,如纳米级光刻或再生,增加成本和限制可扩展性.
• 基于反胺 (GaSb) 的材料为中红外辐射提供了出色的性能.

研究的目的:

• 设计和演示一个稳定的,单模操作的基于GaSb的激光二极管,发射约1950nm.
• 为了实现这一目标,使用标准光刻法来简化制造和批量生产.
• 证明制造单模红外激光源的可行性,而不需要复杂的工艺.

主要方法:

• 采用了一种新的插座式山脊波导设计.
• 沿着山脊波导引入了微米级的指数扰动,以调节不同Fabry-Perot (FP) 模式的值收益.
• 通过分析反射频谱,这些扰动的四个几何参数被系统地优化.

主要成果:

• 通过优化扰动参数实现了强大的单模式特性.
• 长1毫米,没有涂层的激光二极管制造.
• 在10°C至40°C的温度范围内观察到稳定的单一纵向模式运行.
• 获得的最大输出功率超过10mW.

结论:

• 这项研究成功地证明了稳定的单模GaSb激光二极管的强大设计.
• 标准光刻法是制造这种中红外激光源的可行且具有成本效益的方法.
• 开发的激光二极管适用于需要在中红外光谱中稳定单模发射的应用.