发光学报
髮光學報
발광학보
Chinese Journal of Luminescence
2015年
12期
1434-1439
,共6页
戎佳敏%邢恩博%赵帅%汪丽杰%王立军%佟存柱
戎佳敏%邢恩博%趙帥%汪麗傑%王立軍%佟存柱
융가민%형은박%조수%왕려걸%왕립군%동존주
中红外半导体激光器%GaSb%布拉格反射波导%低垂直发散角
中紅外半導體激光器%GaSb%佈拉格反射波導%低垂直髮散角
중홍외반도체격광기%GaSb%포랍격반사파도%저수직발산각
mid-infrared semiconductor lasers%GaSb%Bragg reflection waveguide%low vertical divergence
为实现2μm低发散角激光,提出在GaSb基半导体激光器中引入布拉格反射波导,利用光子带隙效应替代传统的全反射进行光场限制。研究了分布反馈反射镜( DBR)的厚度、对数、高低折射率DBR厚度比以及中心腔厚度等参数对激光器垂直远场发散角和光限制因子的影响。结果表明:垂直远场发散角随单对DBR厚度的增加而减小;光限制因子与远场发散角都随拉格反射镜对数的增加而减小,随高低折射率DBR厚度比的减小而增大;随着中心层厚度的增大,光限制因子减小而远场发散角增大。最终在理论上优化设计出了一种双边布拉格反射波导结构的超低垂直发散角2μm GaSb基边发射半导体激光器,其垂直远场发散角可降低到10°以下。
為實現2μm低髮散角激光,提齣在GaSb基半導體激光器中引入佈拉格反射波導,利用光子帶隙效應替代傳統的全反射進行光場限製。研究瞭分佈反饋反射鏡( DBR)的厚度、對數、高低摺射率DBR厚度比以及中心腔厚度等參數對激光器垂直遠場髮散角和光限製因子的影響。結果錶明:垂直遠場髮散角隨單對DBR厚度的增加而減小;光限製因子與遠場髮散角都隨拉格反射鏡對數的增加而減小,隨高低摺射率DBR厚度比的減小而增大;隨著中心層厚度的增大,光限製因子減小而遠場髮散角增大。最終在理論上優化設計齣瞭一種雙邊佈拉格反射波導結構的超低垂直髮散角2μm GaSb基邊髮射半導體激光器,其垂直遠場髮散角可降低到10°以下。
위실현2μm저발산각격광,제출재GaSb기반도체격광기중인입포랍격반사파도,이용광자대극효응체대전통적전반사진행광장한제。연구료분포반궤반사경( DBR)적후도、대수、고저절사솔DBR후도비이급중심강후도등삼수대격광기수직원장발산각화광한제인자적영향。결과표명:수직원장발산각수단대DBR후도적증가이감소;광한제인자여원장발산각도수랍격반사경대수적증가이감소,수고저절사솔DBR후도비적감소이증대;수착중심층후도적증대,광한제인자감소이원장발산각증대。최종재이론상우화설계출료일충쌍변포랍격반사파도결구적초저수직발산각2μm GaSb기변발사반도체격광기,기수직원장발산각가강저도10°이하。
The GaSb based Bragg reflection waveguide ( BRW) lasers emitting at 2μm with ultralow divergence were modeled. The dependence of far-field ( FF) on the thickness of Bragg reflector and centre layer, the composition of Bragg reflector were simulated. The corresponding optical confine-ment factors were calculated. It was found that the increasing of the thickness of Bragg reflector and the thickness of high index material would improve the FF divergence. Thick center layer means the high OCF and FF angle, especially for the low thickness ratio between high index and low index ma-terial. Finally, the 2 μm GaSb based BRW lasers with an ultra-low vertical divergent FF angle less than 10° was optimized.