表面高阶曲线光栅半导体激光器横模特性分析

作     者：梁宏进 邹永刚 范杰 付曦瑶 史可 田锟 Liang Hongjin;Zou Yonggang;Fan Jie;Fu Xiyao;Shi Ke;Tian Kun

作者机构：长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2024年第51卷第8期

页      面：38-45页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：吉林省科技发展计划项目(20210201030GX) 重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2022NSCQ-MSX0401) 

主　　题：激光器 半导体激光器 高阶布拉格光栅 曲线光栅 高阶横模 远场发散角 

摘      要：半导体激光器在光通信、生物医疗、激光雷达等领域中得到广泛应用,其单模稳定输出特性一直是国内外的研究热点。制备了一种基于表面高阶曲线光栅的宽脊波导半导体激光器,刻蚀曲线型高阶光栅后高阶横模损耗远大于基横模损耗,同时设置宽脊电流限制注入结构,使得高阶横模激射阈值高于基横模阈值,从而改善器件的横模特性并压窄光谱线宽。利用温控模块将器件的工作温度控制为18℃,对腔长为2 mm、条宽为500μm的器件进行测试,在0.5 A电流下测得慢轴发散角为5.3°,快轴发散角为29.2°,在1 A驱动电流下测得3 dB光谱线宽为0.173 nm,边模抑制比为22.6 dB。实验结果表明,表面高阶曲线光栅对宽脊波导半导体激光器中的高阶横模起到了抑制作用且能够压窄光谱线宽,有助于实现半导体激光器的单模稳定输出,同时器件采用紫外光刻工艺,大幅降低了器件的制备难度。