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具有高阶分布式反馈表面光栅的窄线宽InGaN/GaN绿色激光二极管
摘要： 我们展示了在室温连续波注入下工作的513.85纳米窄线宽绿色激光发射，其线宽为31皮米，边模抑制比为36.9分贝。通过聚焦离子束在多模氮化铟镓基绿色激光二极管上制备的高阶（第40阶）分布反馈表面光栅，实现了分辨率极限的单模激射，输出光功率达14毫瓦，激射阈值电流密度为7.27千安/平方厘米，最大斜率效率为0.32瓦/安培。这种窄线宽绿色激光二极管的实现，为高效光通信、传感和原子钟应用开辟了新途径。
关键词： InGaN/GaN，绿色激光二极管，分布反馈，窄线宽，表面光栅
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于I线光刻制备周期性阳极的窄条670nm增益耦合分布反馈激光器
摘要： 我们展示了一种中心波长约为670纳米的窄条形单纵模增益耦合分布反馈半导体激光器。仅通过i线光刻技术，我们制造出一种新型的微尺度无再生长岛状结构增益耦合光栅（无需纳米级光栅）。该蝶形封装器件在100毫安电流下光纤输出最大功率为48.1毫瓦，斜率效率达0.79瓦/安培。该激光器可实现从670.750至670.784纳米的连续调谐，边模抑制比超过40分贝，覆盖了锂原子的吸收峰。这种易于制备的器件作为光源，在锂原子探测器等多种应用中具有重要潜力。
关键词： 连续可调谐、增益耦合、分布反馈、半导体激光器
更新于2025-11-28 14:23:57
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基于电流注入模型的单块双波长分布反馈激光器的微波特性
摘要： 建立了一个基于驱动电流的模型，用于描述单片双波长DFB激光器的光学外差输出。利用驱动电流与激光输出波长之间的线性关系，推导出该模型的简易方程。通过实际器件的实测数据进行初始参数提取，进而构建实用模型。利用该模型可以展示不同激光参数对射频信号产生的影响，以及不同电流配置对输出特性的作用，从而为未来此类集成光子器件的设计提供便利。
关键词： 双波长、分布反?。―FB）激光器、单片集成
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用准晶分布反馈光子图案的高效表面发射半导体激光器
摘要： 准晶分布反馈激光器无需任何形式的镜面腔体即可实现辐射放大与提取。当在半导体激光器顶面实施时，准晶图案能同时调控辐射反馈过程及具有高辐射率、高品质因数的光学模式提取——这些模式本身并不具备明确的对称或反对称特性。该方法由此可实现高效发射，同时兼具定制化光谱与可控光束发散角。本研究将该原理应用于一维量子级联线激光器：通过在太赫兹频段双金属量子级联激光器的顶层金属上，按照八斐波那契序列光刻不同宽度的空气狭缝阵列，我们可在530GHz带宽范围内实现从单频模到多模的发射调控，在多模（单频模）激光器中分别获得240mW（190mW）的最大峰值光功率。该多模面发射无序太赫兹激光器创下了78K下≈570mW/A和20K下≈720mW/A的斜率效率纪录，以及η≈1%的插墙效率。
关键词： 量子级联激光器、表面发射、准晶体、太赫兹频率、八进制斐波那契序列、半导体激光器、分布反馈
更新于2025-09-23 15:21:01
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各向异性有机晶体上分布式反馈结构产生的目标波长激光振荡
摘要： 采用有机半导体低聚物BP3T的各向异性单晶构建了分布式反?。―FB）型有机激光器件。通过正性光刻胶的干涉曝光技术在晶体表面形成DFB结构。该DFB结构需同时满足相位匹配条件和波导条件。在此条件下，可精确预测BP3T晶体的有效折射率，且其数值随晶体厚度变化。最终该器件在目标波长（通常约569纳米）处实现了单模激光振荡。本研究为基于各向异性有机半导体晶体的实用化激光器件设计提供了可行方案。
关键词： 有机激光器、单模激光振荡、各向异性有机晶体、BP3T、分布反馈
更新于2025-09-19 17:13:59
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横向耦合布拉格波导中的宇称-时间对称性
摘要： 我们在耦合模理论（CMT）框架下，从理论上研究了一个由两个横向耦合、折射率耦合的布拉格波导组成的系统，其中放大波导的模增益恰好补偿了另一个波导的模损耗。通过回归到底层"裸"（非周期性）宇称-时间对称（PTS）定向耦合器的超模本征基，我们解析地推导出了整个结构的散射参数。我们还考虑了由两个纯增益耦合的布拉格波导组成的系统，这些波导可以是同相或反相的。在每种情况下，我们都对实现激光振荡所需的增益条件进行了讨论。
关键词： 宇称-时间对称性（PTS）、耦合模理论（CMT）、分布反?。―FB）、分布布拉格反射器（DBR）
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019年6月23日-27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 基于耦合模理论研究光子晶体激光器的简易方法
摘要： 光子晶体（PhC）激光器作为片上及芯片间互连的高效光源备受关注。该结构能在保持高腔品质因数的同时缩减有源区体积，从而实现低阈值电流与低工作能耗[1,2]。传统研究方法多依赖时耗较长的FDTD仿真，且难以捕捉器件核心物理机制。本文提出一种基于耦合模理论的简化分析方法，该方法已被证实能有效研究具有周期性增益/折射率扰动（如标准DFB激光器）的激光系统。我们将此方法应用于光子晶体线缺陷波导激光器——通过引入相对于未泵浦参考波导的小幅复折射率扰动（涵盖增益与折射率变化[3]），将TE模导波光场展开为无源波导前向/后向布洛赫模之和，并建立扰动波导中布洛赫模演化的控制方程：(公式1，此处保留原数学表达式)。其中k11,q=0、k12,q=1及k21,q=-1为自耦合与交叉耦合系数（计算方法见文献[3]）。图1示例显示，在折射率扰动((δn/n)s)与正增益g0条件下，与标准DFB激光器不同，其交叉耦合系数始终与自耦合系数相当，这源于基模TE电场强z分量的特性。由于有源区孔洞中不存在的增益也构成周期性扰动，耦合系数具有增益依赖性；同时受慢光效应影响，这些系数随频率接近带边显著增大。因此，高频/高增益布洛赫模将承受更强的分布反馈效应?；诖四Ｐ?，我们仿真了图2a所示激光腔结构（含泵浦有源区、低折射率后向无源镜，以及折射率等于（A型）、略高（B型）或略低（C型）有源区的前向无源缓冲层）。根据公式(1)计算的后向镜与缓冲层反射系数(S11)如图2a所示。通过求解满足rL(λ)·rR(λ,g0)=1的阈值条件（图2b），发现阈值增益随缓冲层周期数的变化趋势源于有源区与前向缓冲层分布反馈的相互作用：C型结构中缓冲层反馈占主导（较有源区增强近一倍），故阈值增益随前向反射增强而降低（类似FP激光器前镜反射增强效应）；而A/B型结构以有源区分布反馈为主导，阈值取决于有源区与缓冲层反射的干涉效应，其中B型呈现最小化阈值增益的最优周期数。
关键词： 耦合模理论、FDTD模拟、光子晶体激光器、分布反馈、布洛赫模式
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有双镜二维布拉格谐振器的半导体异质激光器
摘要： 提出了一种基于平面几何结构（该结构是带间和量子级联异质激光器的典型结构）的双镜二维布拉格谐振器设计。该设计的显著特点是二维布拉格镜中纵向与横向能量流之间的耦合。文中描述了该结构的本征模谱，并表明所提出的设计可用于同步激光器及激光阵列中发射的辐射。
关键词： 布拉格结构、单模激光、异质结激光器、分布反馈
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 用于45Gb/s NRZ和50Gb/s PAM4的高功率长波导1300nm直接调制DFB激光器
摘要： 采用悬浮馈电电极的高速大功率直调分布反馈激光器已成功研制。通过使用5微米厚的苯并环丁烯进行平坦化处理，使连接激光器反台脊形波导的共面波导实现悬浮，从而形成低寄生电容结构。由此可制备长波导器件，在高频调制时具有低滚降特性，进而实现高输出光功率。实验制备了250微米长的波导，获得超过28毫瓦的光功率，且具有线性工作特性和26 GHz的-3dB带宽。此外，在高电流下发现高频段性能提升和近谐振峰处的衰减改善，实现了宽带平坦的频率响应。通过调制该大功率光输出，成功实现了45 Gb/s非归零码和50 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号在35公里光纤中的传输。
关键词： 共面波导（CPW）、分布反?。―FB）激光器、反脊波导（RRW）、平面化
更新于2025-09-11 14:15:04