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基于分布反馈半导体激光器的CO气体光声光谱检测特性 被引量：7
1
作者 陈伟根 彭晓娟 +1 位作者 刘冰洁 孙才新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期124-130,200,共7页
一氧化碳(CO)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映运行电力变压器中油纸绝缘的放电及老化;而光声光谱(photoacoustic spectroscopy,PAS)技术能够应用于变压器油中溶解气体的在线监测。基于光声光谱检测原理,利用分布反馈... 一氧化碳(CO)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映运行电力变压器中油纸绝缘的放电及老化;而光声光谱(photoacoustic spectroscopy,PAS)技术能够应用于变压器油中溶解气体的在线监测。基于光声光谱检测原理,利用分布反馈(distributed feedback,DFB)半导体激光器搭建了CO气体光声光谱检测平台,选择1.567m的CO分子谱线为研究对象,实验研究了DFB半导体激光器的辐射特性和CO气体的光声光谱响应特性,分析了光声信号与激光功率、气体浓度的关系。结果表明:在气体吸收未发生饱和效应的条件下,光声信号与激光功率、气体浓度均具有良好的线性关系。该研究结果为变压器油中气体光声光谱的在线监测奠定了基础。 展开更多
关键词 一氧化碳 分布反馈半导体激光器 共振光声光谱 检测特性 .
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面发射分布反馈半导体激光器及光栅耦合半导体激光器 被引量：4
2
作者 戚晓东 叶淑娟 +2 位作者 张楠 秦莉 王立军 《中国光学与应用光学》 2010年第5期415-431,共17页
阐述了以曲线光栅面发射分布反馈半导体激光器(SEDFB)为代表的SE-DFB器件的原理和结构,讨论了它们的性能和特点并与其他类型的半导体激光器进行了比较。指出依靠曲线光栅特殊的衍射特性,可实现对模式的控制和二维漏模耦合阵列化出光,得... 阐述了以曲线光栅面发射分布反馈半导体激光器(SEDFB)为代表的SE-DFB器件的原理和结构,讨论了它们的性能和特点并与其他类型的半导体激光器进行了比较。指出依靠曲线光栅特殊的衍射特性,可实现对模式的控制和二维漏模耦合阵列化出光,得到窄线宽(典型值0.08nm)、小发散角(典型值0.5mrad)、高亮度(单管近衍射极限3W(CW))和大功率(单管最高73W,列阵为kW级)的激光。综述了SE-DFB的发展历程、现状及未来的发展趋势,强调由于曲线光栅耦合SE-DFB激光器兼具边发射和面发射器件的优势和诸多其他优秀性能,将其应用于不同材料体系,不同结构的半导体激光器及其阵列,制作不同波段的高功率、高光束质量的SEDFB器件会有很好的研究意义和应用前景。 展开更多
关键词 面发射分布反馈半导体激光器 高功率高亮度激光器 激光列阵 光栅耦合器件 金属光栅
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面发射分布反馈半导体激光器 被引量：15
3
作者 田锟 邹永刚 +3 位作者 马晓辉 郝永芹 关宝璐 侯林宝 《中国光学》 EI CAS CSCD 2016年第1期51-64,共14页
本文详细阐述了面发射分布反馈半导体激光器(SE-DFB-LD)的基本工作原理、结构设计及其工作性能,针对国内外研究最新进展与发展现状进行了总结和评述,并在此基础上,对面发射半导体激光器的研究工作和发展趋势做出了进一步的讨论和展望。... 本文详细阐述了面发射分布反馈半导体激光器(SE-DFB-LD)的基本工作原理、结构设计及其工作性能,针对国内外研究最新进展与发展现状进行了总结和评述,并在此基础上,对面发射半导体激光器的研究工作和发展趋势做出了进一步的讨论和展望。随着面发射分布反馈半导体激光器各性能指标的不断优化提升和后期加工、装调技术的逐渐成熟,其将不断满足科学研究及工业、军事等实际应用领域对半导体激光器的需求,具有很大的发展潜力。 展开更多
关键词 二阶光栅 面发射 分布反馈 半导体激光器
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分布反馈半导体激光器电路模型 被引量：2
4
作者 陈维友 刘式墉 《电子科学学刊》 EI CSCD 1997年第5期658-664,共7页
以周期波导结构的耦合模方程及载流子密度速率方程为基础,在适当的假定条件下,本文得到一个比较简单的适于无内部相移的折射率耦合单模分布反馈半导体激光器电路模型.用本模型得到的模拟结果与已报道的结果符合很好.
关键词 分布反馈 半导体激光器 电路模型 CAD
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增益开关分布反馈半导体激光器输出特性的研究 被引量：1
5
作者 朱利 杨祥林 于虹 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第3期9-14,共6页
讨论了采用增益开关技术在分布反馈半导体激光器（ＤＦＢ－ＬＤ）上产生超短光脉冲的特性．理论分析表明，光脉冲特性仅与峰值反转率ｒ有关，峰值功率随ｒ升高而升高，脉宽随ｒ升高而降低．数值模拟发现存在最佳偏置点使峰值功率最高而... 讨论了采用增益开关技术在分布反馈半导体激光器（ＤＦＢ－ＬＤ）上产生超短光脉冲的特性．理论分析表明，光脉冲特性仅与峰值反转率ｒ有关，峰值功率随ｒ升高而升高，脉宽随ｒ升高而降低．数值模拟发现存在最佳偏置点使峰值功率最高而脉宽最窄，增加调制功率有助于压窄脉冲．调制频率接近于激光器谐振频率时可获得最大峰值功率，调制频率上升至一定值后出现周期加倍现象． 展开更多
关键词 分布反馈激光器 半导体激光器 增益开关
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外延缺陷对分布反馈半导体激光器可靠性的影响
6
作者 张坤伟 焦梦丽 +1 位作者 曹晨涛 赵润 《中国标准化》 2021年第13期188-191,共4页
通过对分布反馈半导体激光器(DFB-LD)外延片缺陷密度、芯片反向电压以及芯片可靠性三者关联关系的分析,推断出芯片反向电压与芯片可靠性的相关性。设计并通过试验证实反向电压绝对值低的芯片可靠性差,而反向电压满足一定判定标准的芯片... 通过对分布反馈半导体激光器(DFB-LD)外延片缺陷密度、芯片反向电压以及芯片可靠性三者关联关系的分析,推断出芯片反向电压与芯片可靠性的相关性。设计并通过试验证实反向电压绝对值低的芯片可靠性差,而反向电压满足一定判定标准的芯片早期失效率低且长期可靠性良好。本文证明反向电压测试可以用于DFB激光器芯片的测试标准,作为DFB激光器芯片可靠性的有效筛选手段。 展开更多
关键词 分布反馈半导体激光器 反向电压 二次外延生长 外延缺陷密度 失效率
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重构-等效啁啾分布反馈半导体激光器的多信号直调特性 被引量：1
7
作者 陈刚 张方正 潘时龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期102-107,共6页
在测量与分析频率响应与动态范围的基础上,研究了重构-等效啁啾分布反馈半导体.直调激光器偏置电流以及调制信号的微波功率对直调结果的影响.将300Mb/s基带信号与1.562 5Gb/s超宽带信号同时直接加载到该激光器上,经过10km单模光纤传输... 在测量与分析频率响应与动态范围的基础上,研究了重构-等效啁啾分布反馈半导体.直调激光器偏置电流以及调制信号的微波功率对直调结果的影响.将300Mb/s基带信号与1.562 5Gb/s超宽带信号同时直接加载到该激光器上,经过10km单模光纤传输后进行波形、频谱及误码率的检测,结果表明:基带信号与超宽带信号的功率代价分别为1.98dB与0.92dB;该激光器具有良好的多信号直接调制性能,在基于波分复用无源光网络的多业务融合网络中具有重要的应用前景. 展开更多
关键词 光纤通信 光载无线 调制 分布反馈激光器 重构-等效啁啾 超宽带 波分复用
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具有内部相移的分布反馈半导体激光器电路模型
8
作者 陈维友 刘式墉 《计算物理》 CSCD 北大核心 1999年第4期428-435,共8页
以耦合波方程为基础，经过适当的近似处理，给出一个比较简单的适用于有内部相移的单模分布反馈半导体激光器电路模型。该模型可用于直流、交流和瞬态分析。适于在开发光电集成回路电路级模拟软件中采用，亦可加入到现有电路模拟软件中。
关键词 分布反馈 半导体激光器 内部相移 电路模型
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分布反馈半导体激光器的调制谱
9
作者 朱利 于虹 《电子器件》 CAS 1997年第4期6-10,共5页
本文推导了啁啾光脉冲的表达式，研究了不同调制状态下分布反馈半导体激光器的谱特性。
关键词 分布反馈 半导体激光器 啁啾 光谱
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大功率分布反馈半导体激光器研究进展 被引量：5
10
作者 李杨 冯源 +6 位作者 李洋 张昕 岳光礼 王志伟 谢检来 王霞 郝永芹 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第6期388-396,407,共10页
介绍了分布反馈半导体激光器（DFB-LD）的工作原理，分析了不同的光栅阶数及耦合机制对DFB-LD激光输出特性的影响。重点评述了大功率DFB-LD研究发展状况，从结构特性及技术手段等方面详细分析了不同技术方案的优势与不足：大功率二次外... 介绍了分布反馈半导体激光器（DFB-LD）的工作原理，分析了不同的光栅阶数及耦合机制对DFB-LD激光输出特性的影响。重点评述了大功率DFB-LD研究发展状况，从结构特性及技术手段等方面详细分析了不同技术方案的优势与不足：大功率二次外延DFB-LD对光栅和有效光场耦合较好，但二次外延对技术控制精度要求极高且会引入缺陷；表面金属光栅边发射DFl3-LD避免了二次外延，但制作金属光栅时会出现欧姆接触电阻大和阈值特性劣化等问题；大功率表面光栅面发射DFB-LD虽然在获得高功率高质量光束方面有很大优势，且避免了二次外延，但存在光栅的表面耦合系数较低等技术难题。最后总结分析大功率DFB-LD技术发展趋势，对其广阔的应用前景进行展望。 展开更多
关键词 半导体激光器 高功率 波长稳定性 分布反馈 光栅 二次外延
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分布反馈半导体激光器取样光栅特性分析 被引量：2
11
作者 王文鑫 吕玉祥 《激光杂志》 北大核心 2018年第10期57-60,共4页
为了改善传统分布反馈半导体激光器的单模特性和因激光腔端面AR涂层而导致制造工艺复杂的情况,需要引入取样光栅,这是一种不同于均匀光栅、λ/4相移光栅、周期光栅、对称光栅和非对称光栅等的新结构光栅,其可沿着激光腔的特定区域（此... 为了改善传统分布反馈半导体激光器的单模特性和因激光腔端面AR涂层而导致制造工艺复杂的情况,需要引入取样光栅,这是一种不同于均匀光栅、λ/4相移光栅、周期光栅、对称光栅和非对称光栅等的新结构光栅,其可沿着激光腔的特定区域（此区域包含光栅）进行耦合。另外,借助传输矩阵法得到耦合模式方程,建立起分布反馈半导体激光器的取样光栅结构模型。并且从耦合系数、平坦度、阈值等多个方面对构建的模型进行仿真对比。分析仿真结果可知,采样光栅的引入,使激光器无需对端面AR涂层,即可消除相移等随机变量对激光器的影响。并且,在新结构中,无需考虑光栅相移以及光栅的完整性,进一步降低了激光器制备的复杂性。 展开更多
关键词 分布反馈 激光器 取样光栅 传输矩阵法
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单片集成两段式双波长分布反馈半导体激光器 被引量：2
12
作者 张云山 赵同飞 +7 位作者 施建琴 李连艳 徐逸帆 方涛 聂永名 郑吉林 邹辉 陈向飞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期163-172,共10页
双波长激光器腔内模式竞争激烈,因此输出模式的稳定性是双波长激光器的关键参数。从降低双波长激光器中两个主模之间的功率差、提高边模抑制比出发,设计了集成反射区的两段式双波长分布反馈半导体激光器。利用传输矩阵法对激光器的光栅... 双波长激光器腔内模式竞争激烈,因此输出模式的稳定性是双波长激光器的关键参数。从降低双波长激光器中两个主模之间的功率差、提高边模抑制比出发,设计了集成反射区的两段式双波长分布反馈半导体激光器。利用传输矩阵法对激光器的光栅结构进行仿真,分析了反射区光栅对激光器的阈值、主模功率差等参数的影响。根据仿真优化的结果,制作了单片集成两段式双波长分布反馈半导体激光器芯片并进行了测试。测试结果表明两段式结构能够提高双波长激光器的稳定性和边模抑制比,减小两个主模的功率差。在稳定工作的情况下,两个主模功率差可达0.3 dB,边模抑制比大于35 dB。 展开更多
关键词 激光器 双波长激光器 分布反馈半导体激光器 两段式激光器 光子集成 单片集成
原文传递
基于λ/4相移分布反馈半导体激光器四波混频的THz波长转换特性研究 被引量：1
13
作者 贾新鸿 钟东洲 +1 位作者 王飞 陈海涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期2637-2646,共10页
利用耦合模方程,分析了基于λ/4相移分布反馈半导体激光器四波混频的波长转换特性.数值模拟表明:增大偏置电流、减小失谐量有利于扩展转换效率及消光比的动态范围,同时恶化了频率啁啾的动态范围;受激射效应影响,消光比及频率啁啾在弛豫... 利用耦合模方程,分析了基于λ/4相移分布反馈半导体激光器四波混频的波长转换特性.数值模拟表明:增大偏置电流、减小失谐量有利于扩展转换效率及消光比的动态范围,同时恶化了频率啁啾的动态范围;受激射效应影响,消光比及频率啁啾在弛豫振荡频率处达到极大值.通过合理选择系统参量,可以获得较理想的波长转换效果.该方案无需抽运光输入,可实现高速、宽带波长转换,在光通信系统中有一定的应用前景. 展开更多
关键词 λ/4相移分布反馈半导体激光器 四波混频 波长转换
原文传递
光纤布拉格光栅长外腔反馈半导体激光器特性研究
14
作者 张云豪 刘奎 +1 位作者 郜江瑞 王军民 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1035-1041,共7页
窄线宽激光器是光谱学和精密计量学等实验的基本组成部分。由于半导体激光器对外部光学反馈十分敏感,所以可以利用光反馈的高带宽抑制半导体激光器的相位噪声,进而压窄线宽。本文采用光纤布拉格光栅作为反馈元件,搭建了长外腔反馈回路... 窄线宽激光器是光谱学和精密计量学等实验的基本组成部分。由于半导体激光器对外部光学反馈十分敏感,所以可以利用光反馈的高带宽抑制半导体激光器的相位噪声,进而压窄线宽。本文采用光纤布拉格光栅作为反馈元件,搭建了长外腔反馈回路。为了降低外界环境温度起伏和气流扰动的影响,对反馈光路的光纤控温,使得1小时内最大温度起伏从0.039℃降低到0.003℃。此外,测试了反馈带宽对激光线宽的影响,尽管实验所用光纤布拉格光栅的带宽远大于自由运转的激光线宽,但仍然可以观察到激光线宽被压窄,且光纤光栅的带宽越小,激光线宽越窄。对于此现象,分析认为在反馈回路中应该存在一种负反馈机制,可以将激光线宽稳定到反馈光谱的某个斜率处,所以光纤光栅的反馈带宽越窄,反馈光谱的斜率越大,反馈越灵敏。通过调整光纤光栅的反馈功率在0~1 mW范围内改变,观察到当反射功率为0.8 mW时,光反馈将激光线宽从自由运转的100.5 kHz压窄到最窄的11.5 kHz,0.2 kHz~2 MHz范围内的相位噪声降低约20 dB。 展开更多
关键词 半导体激光器 长外腔 光反馈 相位噪声抑制 线宽压窄
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激光自外差相干测量中分布反馈半导体激光器电流调谐非线性的补偿方法 被引量：5
15
作者 安颖 杜振辉 +1 位作者 刘景旺 徐可欣 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期183-188,共6页
半导体激光器的电流调谐非线性对自外差相干测量的精度影响很大.研究了分布反馈半导体(DFB)激光器的电流调谐特性,据此提出一种数学模型补偿方法.利用己知光程差下的差拍频率,建立了动态调频系数的数学模型.以此模型对DFB激光器的电流... 半导体激光器的电流调谐非线性对自外差相干测量的精度影响很大.研究了分布反馈半导体(DFB)激光器的电流调谐特性,据此提出一种数学模型补偿方法.利用己知光程差下的差拍频率,建立了动态调频系数的数学模型.以此模型对DFB激光器的电流调谐非线性进行补偿,可以将差拍信号频率预测值的相对误差减小约3%,提高了系统的测量精度.数学模型补偿方法简化了测量系统的结构,适用于高精度的电流调谐激光在线测量系统. 展开更多
关键词 自外差相干测量 分布反馈半导体激光器 调谐非线性 数学模型补偿
原文传递
双光反馈短腔半导体激光器动力学特性分析
16
作者 龚全 郭园园 +2 位作者 赵彤 孙粤辉 王云才 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第1期49-53,共5页
提出并数值验证了双光反馈短腔半导体激光器可以稳定产生宽带混沌信号。通过理论分析对比了单光反馈和双光反馈两种结构下,反馈系数对激光器动力学特性的影响,发现双光反馈结构的短腔半导体激光器在很大的参数范围内可以产生混沌信号。... 提出并数值验证了双光反馈短腔半导体激光器可以稳定产生宽带混沌信号。通过理论分析对比了单光反馈和双光反馈两种结构下,反馈系数对激光器动力学特性的影响,发现双光反馈结构的短腔半导体激光器在很大的参数范围内可以产生混沌信号。对激光器不同输出状态的信号特性进行分析,结果表明双光反馈结构的激光器经由倍周期路径演化为混沌状态。另外,研究了双腔的反馈系数对激光器输出信号带宽的影响,发现双光反馈结构的激光器产生混沌信号的带宽可达10 GHz以上,并且随着反馈系数增大而逐渐增加。 展开更多
关键词 半导体激光器 双光反馈 混沌 混合集成
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全息光刻制备808nm分布反馈半导体激光器的光栅 被引量：11
17
作者 刘丹丹 王勇 +3 位作者 叶镇 高占琦 张屿 王晓华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期48-52,共5页
实验优化设计了808 nm分布反馈(DFB)半导体激光器的二级布拉格光栅结构,介绍了808 nm DFB半导体激光器光栅制备的工艺过程。采用全息光刻方法和湿法腐蚀技术在Ga As衬底片上制备了周期为240 nm的光栅图形,全息光刻系统采用条纹锁定技术... 实验优化设计了808 nm分布反馈(DFB)半导体激光器的二级布拉格光栅结构,介绍了808 nm DFB半导体激光器光栅制备的工艺过程。采用全息光刻方法和湿法腐蚀技术在Ga As衬底片上制备了周期为240 nm的光栅图形,全息光刻系统采用条纹锁定技术降低条纹抖动和提高干涉稳定性,腐蚀液中H3PO4、H2O2和H2O的体积比为1:1:10,腐蚀时间为30 s。光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试显示,光栅周期为240 nm,占空比为0.25,深度为80 nm,具有完美的表面形貌及良好的连续性和均匀性。 展开更多
关键词 激光器 半导体激光器 分布反馈 光栅 全息光刻
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光反馈分布反馈半导体激光器的非线性动力学动态行为 被引量：8
18
作者 操良平 邓涛 +3 位作者 林晓东 吴加贵 夏光琼 吴正茂 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期939-943,共5页
实验和数值模拟了外部光反馈作用下分布反馈半导体激光器(DFB-SL)的各种非线性动力学行为。实验结果表明,在不同的反馈强度下,DFB-SL输出呈现出稳态、单周期、倍周期、多周期等多种非线性动力学动态行为。当处于一系列周期态时,激光器... 实验和数值模拟了外部光反馈作用下分布反馈半导体激光器(DFB-SL)的各种非线性动力学行为。实验结果表明,在不同的反馈强度下,DFB-SL输出呈现出稳态、单周期、倍周期、多周期等多种非线性动力学动态行为。当处于一系列周期态时,激光器的输出光谱、频谱呈现强烈特征频率峰,且背景噪声极低。当外部光反馈达到一定强度后,激光器各模式发生激烈的相互作用而导致相干崩塌,激光器输出光谱、频谱演化为连续谱,并最终实验获得谱宽达10 GHz的宽谱混沌。对相关实验进行了数值模拟,计算结果与实验结论基本符合,均表明反馈强度是控制DFB-SL处于不同非线性动力学态的一个关键参量。 展开更多
关键词 激光技术 半导体激光器 光反馈 混沌
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具有表面二阶金属光栅的927nm分布反馈半导体激光器的研制 被引量：12
19
作者 仕均秀 秦莉 +6 位作者 叶淑娟 张楠 刘云 宁永强 佟存柱 曾玉刚 王立军 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1488-1491,共4页
采用全息光刻和湿法腐蚀光栅技术,成功制备了表面二阶金属光栅宽条型分布反馈(DFB)半导体激光器,无需二次外延生长过程,实现了宽接触室温直流下大范围稳定单纵模工作。腔面未镀膜器件,在脉冲工作条件下,注入电流为2.28A时,单面输出功率... 采用全息光刻和湿法腐蚀光栅技术,成功制备了表面二阶金属光栅宽条型分布反馈(DFB)半导体激光器,无需二次外延生长过程,实现了宽接触室温直流下大范围稳定单纵模工作。腔面未镀膜器件,在脉冲工作条件下,注入电流为2.28A时,单面输出功率大于600mW,斜率效率达0.37mW/mA,功率效率大于11%。在连续电流注入下,当注入电流为1.6A时,单面输出功率大于200mW,光谱线宽小于0.8nm,波长随电流的调谐系数最小为0.43nm/A;注入电流为1.0A时,水平远场发散角为2.1°。 展开更多
关键词 宽条型分布反馈(DFB)激光器 表面二阶金属光栅 全息光刻
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纳米压印制作半导体激光器的分布反馈光栅 被引量：4
20
作者 王定理 周宁 +3 位作者 王磊 刘文 徐智谋 石兢 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第1期56-59,共4页
分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长... 分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长的DFB激光器),光栅中间具有λ/4相移结构。采用纳米压印技术制作的DFB光栅相对于通常双光束干涉法制作的光栅具有更好的均匀性以及更低的线条粗糙度,而且解决了双光束干涉法无法制作非均匀光栅的技术难题。相对于电子束直写光刻法,采用纳米压印技术制作DFB光栅具有快速与低成本的优势。采用纳米压印技术在InP基片上成功制作具有相移结构的DFB光栅,为进一步进行低成本高性能的半导体激光器芯片的制作奠定了良好基础。 展开更多
关键词 纳米压印 半导体激光器 分布反馈光栅 相移型光栅 干法刻蚀技术 湿法腐蚀
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