留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

锑化物中红外单模半导体激光器研究进展

杨成奥 谢圣文 黄书山 袁野 张一 尚金铭 张宇 徐应强 牛智川

杨成奥, 谢圣文, 黄书山, 袁野, 张一, 尚金铭, 张宇, 徐应强, 牛智川. 锑化物中红外单模半导体激光器研究进展[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(5): 503002-0503002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0503002
引用本文: 杨成奥, 谢圣文, 黄书山, 袁野, 张一, 尚金铭, 张宇, 徐应强, 牛智川. 锑化物中红外单模半导体激光器研究进展[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(5): 503002-0503002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0503002
Yang Cheng'ao, Xie Shengwen, Huang Shushan, Yuan Ye, Zhang Yi, Shang Jinming, Zhang Yu, Xu Yingqiang, Niu Zhichuan. Research progress of antimonide infrared single mode semiconductor laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 503002-0503002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0503002
Citation: Yang Cheng'ao, Xie Shengwen, Huang Shushan, Yuan Ye, Zhang Yi, Shang Jinming, Zhang Yu, Xu Yingqiang, Niu Zhichuan. Research progress of antimonide infrared single mode semiconductor laser[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(5): 503002-0503002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0503002

锑化物中红外单模半导体激光器研究进展

doi: 10.3788/IRLA201847.0503002
基金项目: 

国家自然科学基金(61790581,61790582,61435012);国家重点基础研究发展计划(2014CB643903)

详细信息
    作者简介:

    杨成奥(1990-),博士生,主要从事锑化物红外激光器方面的研究。Email:yangchengao@semi.ac.cn

  • 中图分类号: TN24

Research progress of antimonide infrared single mode semiconductor laser

  • 摘要: 锑化物材料因为其天然的禁带宽度较小的优势,是2~4 m波段半导体光电材料和器件研究的理想体系。近年来,国内外在锑化物大功率半导体激光器方面的研究取得了很大的进展,实现了大功率单管、阵列激光器的室温工作。然而,由于锑化物材料与常见的半导体单模激光器制备工艺的不兼容性,只有少数几个研究单位和公司掌握了锑化物单模激光器的制备技术。文中介绍了锑化物单模激光器常用的侧向耦合分布反馈激光器的基本原理,分析了其设计的关键技术,回顾了锑化物单模激光器的设计方案和制备技术,并针对国内外锑化物单模激光器主要研究内容进行了总结。
  • [1] Gaimard Q, Nguyen-Ba T, Larrue A, et al. Distributed-feedback GaSb-based laser diodes in the 2.3 to 3.3m wavelength range[J]. Semiconductor Lasers and Laser Dynamics Vi, 2014, 9134:91341J.
    [2] CiviS, Hork V,imecek T, et al. GaSb based lasers operating near 2.3m for high resolution absorption spectroscopy[J]. Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2005, 61(13-14):3066-3069.
    [3] Yang R Q. Interband Cascade Lasers:from concept to devices and applications[C]//Conference on Lasers and Electro-Optics, 2008:1-4.
    [4] Shentu G L, Pelc J S, Wang X D, et al. Ultralow noise up-conversion detector and spectrometer for the telecom band[J]. Optics Express, 2013, 21(12):13986-13991.
    [5] Hosoda T, Feng T, Shterengas L, et al. High power cascade diode lasers emitting near 2m[J]. Applied Physics Letters, 2016, 108(13):1089-1093.
    [6] Dolginov L M, Druzhinina L V, Eliseev P G, et al. Injection heterolaser based on InGaAsSb four-component solid solution[J]. Soviet Journal of Quantum Electronics, 1978, 8(3):703-704.
    [7] Reboul J R, Cerutti L, Rodriguez J B, et al. Continuous-wave operation above room temperature of GaSb-based laser diodes grown on Si[J]. Applied Physics Letters, 2011, 99(12):511-515.
    [8] Apiratikul P, He L, Richardson C J K. 2m laterally coupled distributed-feedback GaSb-based metamorphic laser grown on a GaAs substrate[J]. Applied Physics Letters, 2013, 102(23):231101.
    [9] Rong J M, Xing E N, Zhang Y, et al. Low lateral divergence 2 mm InGaSb/AlGaAsSb broad-area quantum well lasers[J]. Optics Express, 2016, 24(7):7246-7252.
    [10] Zhang Y G, Li A Z, Zheng Y L, et al. MBE grown 2.0m InGaAsSb/AlGaAsSb MQW ridge waveguide laser diodes[J]. Journal of Crystal Growth, 2001, 227(227):582-585.
    [11] Li Z G, Liu G J, You M H, et al. 2.0m room temperature CW operation of InGaAsSb/AlGaAsSb laser with asymmetric waveguide structure[J]. Laser Physics, 2009, 19(6):1230-1233.
    [12] Zhang Yu, Tang Bao, Xu Yingqiang, et al. Molecular beam epitaxy growth of in GaSb/AlGaAsSb strained quantum well diode lasers[J]. Journal of Semiconductors, 2011, 32(10):103002.
    [13] Liao Y P, Zhang Y, Yang C A, et al. High-power, high-efficient GaSb-based quantum well laser diodes emitting at 2 mum[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2016, 35(6):672-675.
    [14] Chai X L, Zhang Y, Liao Y P, et al. High power GaSb-based 2.6m room-temperature laser diodes with InGaAsSb/AlGaAsSb type I quantum-wells[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2017, 36(3):257-260.
    [15] Xing J L, Zhang Y, Xu Y Q, et al. High quality above 3m mid-infrared InGaAsSb/AlGaInAsSb multiple-quantum well grown by molecular beam epitaxy[J]. Chinese Physics B, 2014, 23(1):454-457.
    [16] Xing J L, Zhang Y, Liao Y P, et al. Room-temperature operation of 2.4m InGaAsSb/AlGaAsSb quantum-well laser diodes with low-threshold current density[J]. Chinese Physics Letters, 2014, 31(5):054204.
    [17] Gaimard Q, Nguyen-Ba T, Larrue A, et al. Distributed-feedback GaSb-based laser diodes in the 2.3 to 3.3m wavelength range[C]//Semiconductor Lasers and Laser Dynamics VI, 2014:91341J.
    [18] Liau Z L, Flanders D C, Walpole J N, et al. A novel GaInAsP/InP distributed feedback laser[J]. Applied Physics Letters, 1985, 46(3):221-223.
    [19] Kogelnik H. Coupled-wave theory of distributed feedback lasers[J]. Journal of Applied Physics, 1972, 43(5):2327-2335.
    [20] Yang C A, Zhang Y, Liao Y P, et al. 2-m single longitudinal mode GaSb-based laterally coupled distributed feedback laser with regrowth-free shallow-etched gratings by interference lithography[J]. Chinese Physics B, 2016, 25(2):024204.
    [21] Haring K, ViheriaLaJ, Viljanen M R, et al. Laterally-coupled distributed feedback InGaSb/GaSb diode lasers fabricated by nanoimprint lithography[J]. Electronics Letters, 2010, 46(16):1146-1147.
    [22] Viheriala J, Haring K, Suomalainen S, et al. High spectral purity high-power GaSb-based DFB laser fabricated by nanoimprint lithography[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2016, 28(11):1233-1236.
    [23] Salhi A, Barat D, Romanini D, et al. Single-frequency Sb-based distributed-feedback lasers emitting at 2.3m above room temperature for application in tunable diode laser absorption spectroscopy[J]. Applied Optics, 2006, 45(20):4957-4965.
    [24] Li H, Yang C A, Xie S W, et al. Laterally-coupled disributed feedback lasers with optimized gratings by holographic lithography etching[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2018, 37(6):147-151.
  • [1] 刘炳锋, 董明利, 孙广开, 何彦霖, 祝连庆.  浮空器柔性复合蒙皮形变光纤布拉格光栅传感器应变传递特性 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200315-1-20200315-9. doi: 10.3788/IRLA20200315
    [2] 蒋贇, 刘博, 范伟.  体布拉格光栅光谱滤波器特性研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210055-1-20210055-7. doi: 10.3788/IRLA20210055
    [3] Zheng Danong, Su Xiangbin, Xu Yingqiang, Niu Zhichuan.  Research on character of molecular beam epitaxial GaSb thermophotovoltaic (TPV) cells . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200224-1-20200224-8. doi: 10.3788/IRLA20200224
    [4] 岳琛, 杨浩军, 吴海燕, 李阳锋, 孙令, 邓震, 杜春花, 江洋, 马紫光, 王文新, 贾海强, 陈弘.  量子阱带间跃迁探测器基础研究(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211007-1-20211007-6. doi: 10.3788/IRLA20211007
    [5] 吴峰, 戴江南, 陈长清, 许金通, 胡伟达.  GaN基多量子阱红外探测器研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211020-1-20211020-15. doi: 10.3788/IRLA20211020
    [6] 李向阳, 李宁, 许金通, 储开慧, 徐国庆, 王玲, 张燕, 朱龙源, 王继强, 陆卫.  GaAs/AlGaAs量子阱长波10.55 μm红外焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103008-0103008(6). doi: 10.3788/IRLA202049.0103008
    [7] 杨成奥, 张一, 尚金铭, 陈益航, 王天放, 佟海保, 任正伟, 张宇, 徐应强, 牛智川.  2~4 μm中红外锑化物半导体激光器研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201075-1-20201075-9. doi: 10.3788/IRLA20201075
    [8] 班雪峰, 赵懿昊, 王翠鸾, 刘素平, 马骁宇.  808 nm半导体分布反馈激光器的光栅设计与制作 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1105003-1105003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.1105003
    [9] 张雄雄, 宋言明, 孙广开, 孟凡勇, 董明利.  柔性复合基体光纤布拉格光栅曲率传感器 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 222001-0222001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0222001
    [10] 徐玉兰, 林中晞, 陈景源, 林琦, 王凌华, 苏辉.  InGaAsP多量子阱双稳态激光器的实验及理论研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105004-1105004(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1105004
    [11] 李翔, 汪宏, 乔忠良, 张宇, 徐应强, 牛智川, 佟存柱, 刘重阳.  2 μm InGaSb/AlGaAsSb量子阱激光器理想因子的研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 503001-0503001(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0503001
    [12] 周旭昌, 李东升, 木迎春, 铁筱滢, 王晓娟, 陈卫业.  640×512偏振长波量子阱红外焦平面探测器研制 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104004-0104004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0104004
    [13] 宋玉志, 宋甲坤, 张祖银, 李康文, 徐云, 宋国峰, 陈良惠.  大功率及高转换效率2.1μm GaInSb/AlGaAsSb量子阱激光器 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 505003-0505003(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0505003
    [14] 胡小英, 刘卫国, 段存丽, 蔡长龙, 关晓.  GaAs/Al0.3Ga0.7As 量子阱红外探测器光谱特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2305-2308.
    [15] 安宁, 刘国军, 李占国, 李辉, 席文星, 魏志鹏, 马晓辉.  2 μm半导体激光器有源区量子阱数的优化设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 1969-1974.
    [16] 周倩, 宁提纲, 温晓东, 李超.  一种双包层半径光纤布拉格光栅传感器 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 1024-1027.
    [17] 潘洪刚, 童峥嵘, 张爱玲, 宋殿友, 薛玉明.  基于级联多模布拉格光栅和高精细度滤波器的可调谐双波长窄线宽掺铒光纤激光器 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3912-3917.
    [18] 周州, 耿红艳, 刘杰涛, 许斌宗, 胡海峰, 宋国峰, 徐云.  量子阱红外探测器双面金属光栅设计优化 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1375-1379.
    [19] 田超群, 魏冬寒, 刘磊, 高婷, 赵博, 李辉, 曲轶.  中红外半导体激光器GaSb基材料的刻蚀研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3363-3366.
    [20] 金巨鹏, 刘丹, 王建新, 吴云, 曹菊英, 曹妩媚, 林春.  320×256 GaAs/AlGaAs长波红外量子阱焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2012, 41(4): 833-837.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  446
  • HTML全文浏览量:  62
  • PDF下载量:  88
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-05
  • 修回日期:  2018-04-10
  • 刊出日期:  2018-05-25

锑化物中红外单模半导体激光器研究进展

doi: 10.3788/IRLA201847.0503002
    作者简介:

    杨成奥(1990-),博士生,主要从事锑化物红外激光器方面的研究。Email:yangchengao@semi.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61790581,61790582,61435012);国家重点基础研究发展计划(2014CB643903)

  • 中图分类号: TN24

摘要: 锑化物材料因为其天然的禁带宽度较小的优势,是2~4 m波段半导体光电材料和器件研究的理想体系。近年来,国内外在锑化物大功率半导体激光器方面的研究取得了很大的进展,实现了大功率单管、阵列激光器的室温工作。然而,由于锑化物材料与常见的半导体单模激光器制备工艺的不兼容性,只有少数几个研究单位和公司掌握了锑化物单模激光器的制备技术。文中介绍了锑化物单模激光器常用的侧向耦合分布反馈激光器的基本原理,分析了其设计的关键技术,回顾了锑化物单模激光器的设计方案和制备技术,并针对国内外锑化物单模激光器主要研究内容进行了总结。

English Abstract

参考文献 (24)

目录

    /

    返回文章
    返回