5.3 mW 80°C,单模高功率 795 nm VCSEL 仅通过内腔设计实现
Optics express
|June 14, 2025
概括
我们开发了一种新的垂直腔表面发射激光器 (VCSEL),可以实现高功率的单模输出. 腔设计创新抑制了不必要的模式,为这一关键激光技术提供了更高的性能.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 半导体激光器半导体激光器
背景情况:
- 垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 是重要的光电子设备.
- 在VCSEL中实现高功率,单模运行仍然是一个挑战,特别是小氧化物孔口.
研究的目的:
- 设计和演示一个具有高功率单模输出的VCSEL.
- 调查空腔设计对模式抑制和输出特征的影响.
主要方法:
- 使用反波导设计来抑制飞机内模式.
- 通过减少氧化物区域与静态波的重叠来最大限度地降低折射率差异.
- 整合了 λ/2 秒空腔来扩散更高阶模式.
主要成果:
- 通过先进的腔设计实现了单模式操作.
- 制造了一个795nm的VCSEL,氧化物孔径为6μm.
- 在20°C时获得的最大单模输出功率为6.6mW,在80°C时获得的最大单模输出功率为5.3mW.
结论:
- 只有空洞设计可以在VCSEL中实现高功率单模式运行.
- 反波导和λ/2腔有效地抑制了不需要的模式.
- 证明了开发先进,高性能VCSEL的可行方法.


