تطوير ليزر شبه موصل أحادي الوضع عالي القدرة بطول موجي 1.55 ميكرومتر

XUE Zhengqun ,  

CHI Bingkun ,  

CHEN Yuping ,  

摘要

تُستخدم ليزرات أشباه الموصلات عالية القدرة بطول موجة 1.55 ميكرومتر على نطاق واسع في شبكات الألياف البصرية لمسافات طويلة، والقيادة الذاتية وغيرها من المجالات. في أنظمة التطبيقات، تؤدي زيادة قدرة خرج الليزر إلى تحسين مسافة العمل للنظام ونسبة الإشارة إلى الضوضاء عند الطرف المستقبل؛ ومع التطور السريع للتكامل البصري الإلكتروني والتغليف المشترك البصري، فإن الكثافة العالية للتكامل الكهروضوئي تتطلب من الليزر أن يتمتع بخصائص مثل انخفاض استهلاك الطاقة. في هذا البحث، من خلال تحسين التضمين P-InP في طبقات إبيتكس الليزر، تم تقليل مقاومة التوالي لليزر عند درجة حرارة الغرفة من 3.2 أوم إلى 2.2 أوم، وأداء مقاومة الجهاز أفضل من الأجهزة ذات البنية المماثلة. عند تيار 300 مللي أمبير، انخفض استهلاك الطاقة الكهربائية للجهاز من 510 مللي واط إلى 430 مللي واط. تم اعتماد هيكل الدليل الموجي المخروطي لزيادة حجم مكبر الليزر، وأظهرت نتائج الاختبار أن الهيكل المخروطي يزيد قدرة خرج الليزر بأكثر من 17%، في حين لم يزد استهلاك الطاقة الكهربائية للجهاز بشكل ملحوظ؛ بلغت كفاءة التحويل الكهروضوئي القصوى للجهاز في درجة حرارة الغرفة وتيار منخفض حوالي 50%، وهي قيمة مميزة مقارنة بالدراسات ذات الصلة؛ أظهرت نتائج اختبار المجال البعيد انخفاضا فعالا في زاوية التشتت الأفقية لليزر، في حين لم يتغير بشكل واضح جودة شعاع الجهاز. توفر النتائج التجريبية أساسا للبحث في ليزرات أشباه الموصلات عالية القدرة ومنخفضة استهلاك الطاقة الموجهة لتطبيقات التكامل الكهروضوئي.

关键词

1.55 ميكرومتر;InP/InGaAsP;ليزر عالي القدرة;تضمين نوع P;دليل موجه مخروطي

阅读全文