852nm半导体激光器的结构设计与制备

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1、中文图书分类号：TN248.2密级：公开UDC：621.38学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：852nm半导体激光器的结构设计与制备论文作者：米国鑫学科：电子科学与技术指导教师：李建军论文提交日期:2017年4月UDC：621.38 学校代码：10005 中文图书分类号：TN248.2                             学号：S201402008 密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：852nm半导体激光器的结构设计与制备英文题目：Structure Design and

2、 Fabrication of Semiconductor Laser Diodes Emitting at 852nm 论文作者：米国鑫学科专业：电子科学与技术研究方向：信息光电子学与光通信申请学位：工学硕士指导教师：李建军教授所在单位：电子信息与控制工程学院答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料

3、。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：米国鑫日期： 2017年5月22日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：米国鑫日期：2017年5月22日导师签名：李建军日期：2017年5月22日摘要摘要半导体激光器凭借体积小、重量轻、转换效率高、寿命长等优势，被广泛的应用于光纤通信、数据存储、全息技术

4、、长度和速率测量、扫描打印等众多方面，其应用覆盖了民用和国防的诸多领域。852nm半导体激光器以其独特的波长特性作为铯原子中的核心部件得到了广泛的应用，其质量将直接影响计时的精准性、空间定位与国防军事的水平。本文从以下几个方面介绍了852nm 半导体激光器的设计流程和研究方法：首先，本文简单介绍了半导体激光器的发展现状、工作原理、优点和应用。并重点介绍了852nm半导体激光器的研究背景、发展现状以及其重要应用——铯原子钟。其次，本文介绍了外延技术的发展和分类，重点阐述了金属有机物化学气相淀积的概念、基本原理和本实验室的生长设备。此外，介绍了实验室

5、常用的测试仪器，光致荧光光谱(PL)和电化学(ECV)掺杂浓度测试等方法，并简要的介绍了二者的工作原理。然后，我们使用k·p微扰法对激光器有源区的应变量子阱结构进行仿真，得出了有源区材料组分的大致范围。使用传输矩阵法和SODES软件对波导结构进行仿真和分析，对比了非对称波导结构和对称波导结构激光器结构特点对激光器模式特性和阈值特性的影响，设计了852nm半导体激光器的结构。分析了外延条件对生长过程的影响，通过制备简单的量子阱表征结构，进行了V/III比对外延均匀性的研究，并给出了外延的优化条件，即V/III=25的结果。最后，在外延结构优化的基础

6、上，利用MOCVD外延系统分别生长了对称波导结构与非对称波导结构的激光器外延片。测试后，经过光刻、腐蚀、淀积、溅射、解理、镀膜、烧结、压焊、封装等后期工艺后，制备出了成品激光器管芯。与此同时，通过对该管芯进行光电特性测试来确定其性能的优劣，制作出了一种横模与侧模激射均相对稳定的非对称波导结构的852nm半导体激光器。关键词：852nm半导体激光器；MOCVD；波导结构；单模-I-  Abstract AbstractSemiconductor laser has been widely used in many areas such as civ

7、il and defense. With its advantages of small size, light weight, high efficiency, long life, It is mainly used in fiber-optic communication, data storage, holographic technology, length and speed measurement, scan to print, entertainment and so on. With its special wavelength

8、 characteristics，852nm semiconductor laser is widely used as the cor