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一种连续介质相干阵边发射半导体激光器及制备方法
发布时间: 2024-07-11
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业
成果介绍
半导体激光器为一种直调光源，其具有高效率、易集成、波段覆盖范围广、寿命长 等特点，广泛应用于激光通信、激光加工、激光探测等领域。为提升半导体激光器输出功率，阵列半导体激光器方式被提出，但其慢轴方向光束质量很差，严重限制其应用范围。
传统的阵列半导体激光器实现相干的方式大致分为倏逝波相干耦合及漏波相干 耦合两种方式，但这两种方式均属于弱耦合方式且器件多倾向于反相模式运行，阵列耦合 脊波导个数的限制以及远场光场双瓣现象，对阵列半导体激光器功率的提升以及慢轴方向 光束质量的改善均不理想。
针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种连续介质相干阵边发射半导体 激光器及制备方法，该激光器通过Talbot衍射耦合实现了大数量脊波导阵列相干，获得了阵列半导体激光器功率的大幅度提升及慢轴方向光束质量的近衍射极限。
成果亮点
本发明公开了一种连续介质相干阵边发射 半导体激光器及制备方法，包括:导电衬底、形成 于导电衬底上表面的外延层以及位于外延层两 侧的后端光学介质波导区和前端光学介质波导 区;外延层的上表面设置有一维阵列脊波导区; 后端光学介质波导区上刻蚀得到后端相位光栅 层，前端光学介质波导区上刻蚀得到前端相位光 栅层;一维阵列脊波导区的上表面设置P面电极， 导电衬底的下表面设置N面电极，后端相位光栅 层的端面设置高反膜，前端相位光栅层的端面设 置增透膜。本发明的激光器无需外部光学元件对 超模的选择便可实现同相模激射，并且光场在远 场慢轴方向具有超窄发散角，大大提高了阵列半 导体激光器与光纤的耦合效率。
团队介绍
"北京工业大学先进半导体光电技术研究所
是依托北工大激光工程研究院（现：材料与制造学部）建设，以王智勇教授为牵头，由美、德、日、英等归国科学家组成，致力于化合物半导体科学、技术及应用工程的高水平实验室。
经过三十余年的积累与沉淀，研究所已掌握包括半导体材料外延生长、芯片制程、芯片封装、光束准直及整形、整机集成等半导体器件制造核心技术，在多个前沿领域取得重大技术突破，并实现丰硕的产业化成果。
截至目前，研究所被评为：
国家级：国家产学研激光技术中心
教育部：跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室
北京市：北京市激光应用技术工程研究中心
北京市：激光先进制造北京高等学校工程研究中心
成果资料
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