半导体二极管激光器光学研讨.doc

第 ! 卷! 第 # 期 ’()!*+ ,’)$ $%%! 年 $ 月 !#$%’( -./) $%%! 不产生粒子数反转5$!26 在我们的情 况下!脉冲间的振动能级激发有效 地支持自持放电 因此!在自持放电上叠加纳秒 电短脉冲是提高横向自持放电 34# 激光器抽运效率有前途的方法!而 无需改变它的结构 这可以提高激 光效率!并在使用高含量氮的无氦 混合气体中用简单电极7非分段电 图 ! 不同成份的 #$%$%’( 混合气体的复合放电抽运时的效率的相对增量与纳秒 极8工作时没有放电收缩 在这种 源功率 !)* 与自持放电功率 ! 比值的关系 情况下 ! 改善了激光器的工作特 效率增大! 增量达到 001 由图 # 生电离 ! 在非自持放电中不会发 性 #增大了电流调节范围 $ 简化了 和图 2 可以看出!在脉冲电离情况 生 如果复合非自持放电中电脉冲 放电点燃!并在大电流时提高了放 下!使用氮含量大的混合气体是有 重复率较低 !在某时间间隔内电子 电的稳定性和均匀性 利的 在自持放电中!脉冲间也发 密度会降低到这种程度 !以致 34$ 参 考 文 献 !#$%’ ( )+ *#+,- . /+ )012$3 / .) 456!!9:$++!,;** $ *370#- 6 8+ 9$:02- . )+ ;=32$3 . # $% ;-03:-0? @#2=7320+ *9:#+ -;*0!9 2 60+:- . A+ B012- . C) ;-03:-0? @#2=7320+ *9+ .;#!# ! C-03D32 8 C+ ;7013$33$2- . .+ )3:07- 8 A) @#2=7:%320+!*9:+ 7**8;2 0 .0$#?2 E F+ ;GHD32 / .+ ;+I7?-J- 6 6 # $% 456’!*99!++/.;#?2 ? K7- . .+ -+7D32$L / .+ )012$3 / .) ()(! *99+ +,0#0% !白光 编译 )*+,-.!/ 提 要 @’/.AB ,) CD((!99 年诞生在美国康涅狄格州的纽黑文 !从加州理工学院毕业后进入通用电器研究发展中心工 作 9?$ 年!CD(( 在半导体结中实现了粒子数反转!创建了第一台半导体结激光器 这种器件!根据特殊设计的 EFG 结!用 电流将电子直接注入结中运行!因此允许从紧凑的发射源以高效率产生相干光 当今!以 CD(( 原始思想工作的二极管激光 器!广泛地应用于如 3H$HH 显示器$激光打印机和光纤通讯系统等领域 关键词 半导体二极管激光器 EFG 结 应用  引言 文将描述二极管激光器发 射光束的基本特性 !讨论分析和调 整这种光束的方法 用一对柱面透 将光束准直和成形是一种简单 灵活的方法!不仅可以用于二极管 激光器!而且也可用于光纤发射的 光束 二极管激光器特性 导体二极管激光器结构如  图 所示!它由增益层7仅几十个纳 向侧面变弱 在增益导向激光器 米厚8和包围它的导向层组成!导向 中!这种增益渐变对侧向光束限定 层起限定激光模式作用 导向层折 是很重要的 为比较起见!在折射 射率略大于周围区域7基质和盖板8 率导向激光器中!将导波带相邻区 折射率!通过内全反射限定激光模 域选择性地刻蚀掉!然后以低折射 式 通过几个微米宽的金属条状正 率覆盖材料代替 一般地说!增益 电极注入电流!由结对面的基板7接 层有高吸收的区域!不直接在电极 地电极8收集 在正电极底下的粒 底下 !因此经受的抽运弱 ! 或完全 子数反转和增益最强!沿 * 轴随着 无抽运 除了杂质和界面上的散射 距电极中心线距离增加!增益逐渐 损失外! 导向层基本是透明的!基  收稿日期0 $%%2F%F!  +1 第 ! 卷! 第 # 期 ’()!*+ ,’)$ $%%! 年 $ 月 !#$%’( -./) $%%! 束性质是它的偏振态!典型的是线 偏振!其电场平行于结平面* 这个 性质反映这样的事实!对于平行于 结的偏振光7即 #!8!其增益多少要 比垂直偏振光7下文的 #8高 * 与 #相关的导向模在 $ 方向要比与 #!相关的模略为加宽* 因为加