Разработка однормового полупроводникового лазера высокой мощности 1,55 мкм

XUE Zhengqun ,  

CHI Bingkun ,  

CHEN Yuping ,  

摘要

Полупроводниковые лазеры высокой мощности с длиной волны 1,55 мкм широко применяются в оптических сетях магистрального типа на большие расстояния, в системах автономного вождения и других областях. В прикладных системах более высокая мощность излучения лазера способствует увеличению рабочего расстояния системы и улучшению отношения сигнал/шум на приемной стороне; с быстрым развитием оптоэлектронной интеграции и совместной упаковки оптики высокая плотность оптоэлектронной интеграции требует от лазера низкого энергопотребления и других характеристик. В этой работе за счет оптимизации легирования P-InP эпитаксиального слоя лазера сопротивление последовательного соединения лазера при комнатной температуре уменьшено с 3,2 Ом до 2,2 Ом, сопротивление устройства лучше, чем у аналогичных по структуре сравнительных образцов. При токе 300 мА электрическое потребление устройства снизилось с 510 мВт до 430 мВт. Кроме того, применена конусообразная структура волновода для увеличения объема усилителя лазера, результаты тестирования показали, что конусообразная структура увеличивает выходную мощность лазера более чем на 17%, при этом электрическое потребление устройства не увеличивается заметно; при низком токе и комнатной температуре максимальный фотопреобразовательный КПД устройства приближается к 50%, что соответствует лучшим результатам, представленным в соответствующих исследованиях; результаты тестирования дальнего поля показали эффективное уменьшение угла расхождения лазера в горизонтальном направлении при отсутствии значительных изменений качества луча устройства. Экспериментальные результаты обеспечивают основу для исследований низкоэнергопотребляющих полупроводниковых лазеров высокой мощности для оптоэлектронной интеграции.

关键词

1,55 мкм;InP/InGaAsP;лазер высокой мощности;P-типа легирование;коническая волноводная структура

阅读全文