1064nm dbr半导体激光器光栅的研究

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1、学号：S13010078硕士学位论文1064nmDBR半导体激光器光栅的研究研究生姓名：都继瑶学科、专业：物理电子学二○一六年三月分类号：密级：可公开UDC：编号：1064nmDBR半导体激光器光栅的研究STUDYONBRAGGGRATINGOFDBRSEMICONDUCTORLASERSWITH1064nmEMITTING学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：物理电子学（077401）研究方向：半导体激光器物理与技术申请学位级别：硕士指导教师：李辉研究生：都继瑶论文起止时间：2014.9—2015.12长春理工大学

2、硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《1064nmDBR半导体激光器光栅的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文

3、数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要1064nm分布布拉格（DBR）半导体激光器具有窄线宽、输出稳定的特性，使其在自由空间激光通信用种子光源方面具有广阔的应用前景。DBR半导体激光器的主要结构包括脊形波导部分和Bragg光栅部分。本论文主要在DBR光栅结构的设计和制备工艺方面开展了系统地研究工作，采用MOCVD系统对

4、1064nm半导体激光器外延结构进行生长，通过湿法腐蚀工艺制备出了3.5μm宽的脊形波导。在DBR光栅制备过程中，采用325nm全息曝光系统对脊形波导进行全息光刻，并利用ICP干法刻蚀，制备出光栅的周期结构。通过实际测试和分析，Bragg光栅周期为960nm，刻蚀深度为1.1μm，符合1064nm输出DBR半导体激光器对光栅结构的要求。最终研制出总腔长为1200μm，其中光栅区长度为400μm的DBR半导体激光器。器件在70mA注入电流下，连续输出功率达到7mW，其中心波长为1064.63nm，光谱线宽达到0.12nm。关键词：半导体激光器布拉

5、格光栅DBR-LD脊形波导ABSTRACT1064nmDistributedBraggReflector(DBR)semiconductorlasershavebroadapplicationprospectsasseedlaserforfreespaceopticalcommunicationetal.,whichhascharacteristicsofnarrowlinewidthandstabilizeoutput.BragggratingandridgewaveguidearethemajorstructuresofDBRsemicon

6、ductorlasers.Inthisthesis,thesystematicstudyhasbeencarriedinthedesignofBragggratingstructureandfabricatingtechnology.The1060nmepitaxialstructurehasbeengrownbyMOCVD.Theridgewaveguidewith3.5μmwidthhasbeenfabricatedbywetetching.AndDBRBragggratingstructurehasbeenmadebythe325nmho

7、lographicexposuresystemandtheICPdryetching.Accordingtothepracticaltestingandanalysis,theperiodofBragggratingis960nm，etchingdepthis1.1μm.It’ssatisfiedwiththerequirementofthe1064nmDBRsemiconductorlaser.Thedeviceswasfabricatedwithatotalcavitylengthof1200μmconsistof400μmBragggra

8、tingandridgewaveguide.Theoutputpowerachieved7mWundertheinjectioncurrentof70