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物理專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文提綱
論文題目：簡(jiǎn)述激光器布拉格反射波導(dǎo)光子晶體激光器
摘要：布拉格反射波導(dǎo)激光器是一種具有線缺陷的一維光子晶體激光器，它在垂直方向使用光子帶隙效應(yīng)替代傳統(tǒng)的全反射原理進(jìn)行光限制，由此激光器具有大的方式體積和強(qiáng)的方式分辨，可實(shí)現(xiàn)超大光方式尺寸、穩(wěn)定單橫模工作。這種激光器可有效的解決傳統(tǒng)邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器所面對(duì)的災(zāi)變光損傷、垂直發(fā)散角大等難題。另外，通過(guò)制約光子帶隙導(dǎo)引方式，布拉格反射波導(dǎo)激光器可輸出不同的遠(yuǎn)場(chǎng)光斑，這在幾點(diǎn)領(lǐng)域具有很大的潛在運(yùn)用。
摘要5-7
Abstract7-9
目錄9-12
第1章 緒論12-30
1.1 半導(dǎo)體激光器的探討發(fā)展12-20
1.1.1 高輸出功率12-14
1.1.2 高轉(zhuǎn)換效率14-15
1.1.3 高可靠性15
1.1.4 高光束質(zhì)量15-18
1.1.5 窄光譜線寬18-20
1.2 大光斑尺寸半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)20-28
1.2.1 轉(zhuǎn)變波導(dǎo)層厚度20-22
1.2.2 低折射率勢(shì)壘結(jié)構(gòu)22
1.2.3 插入光方式擴(kuò)展層22-25
1.2.4 泄露波激光器或傾斜波激光器25
1.2.5 縱向光子帶晶體(PBC)激光器25-28
1.3 的選題依據(jù)和探討內(nèi)容28-30
第2章 布拉格反射波導(dǎo)論述分析30-52
2.1 布拉格反射波導(dǎo)的論述模型30-36
2.2 有限周期布拉格反射波導(dǎo)的傳輸特性36-40
2.3 分布布拉格反射鏡的光學(xué)特性分析40-48
2.4 四分之一波長(zhǎng)布拉格反射波導(dǎo)48-50
2.5 本章小結(jié)50-52
第3章 半導(dǎo)體激光器設(shè)計(jì)與制備52-70
3.1 半導(dǎo)體激光器的基本特性52-55
3.2 半導(dǎo)體激光器的輸出功率55-59
3.3 半導(dǎo)體激光器的轉(zhuǎn)換效率59-62
3.4 半導(dǎo)體激光器的制備62-69
3.4.1 外延生長(zhǎng)技術(shù)62-64
3.4.2 光刻技術(shù)64-65
3.4.3 刻蝕技術(shù)65-67
3.4.4 薄膜生長(zhǎng)技術(shù)67-68
3.4.5 布拉格反射波導(dǎo)激光器的制備工藝68-69
3.5 本章小結(jié)69-70
第4章 低折射率中心腔布拉格反射波導(dǎo)激光器70-84
4.1 四分之一波長(zhǎng)布拉格反射波導(dǎo)激光器70-78
4.1.1 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)71-75
4.1.2 激光器晶片表征75-76
4.1.3 器件制備及測(cè)量結(jié)果76-78
4.2 單邊布拉格反射波導(dǎo)激光器78-83
4.2.1 器件結(jié)構(gòu)及制備78-80
4.2.2 器件測(cè)試結(jié)果80-83
4.3 本章小結(jié)83-84
第5章 布拉格反射波導(dǎo)雙光束激光器84-102
5.1 探討背景84-85
5.2 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備85-88
5.3 脊型布拉格反射波導(dǎo)激光器的測(cè)試結(jié)果88-97
5.3.1 脊型布拉格反射波導(dǎo)激光器的功率-及分析108-1106.
5.3.2 脊型布拉格反射波導(dǎo)激光器的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)特性90-94
5.3.3 脊型布拉格反射波導(dǎo)激光器的光譜特性94-97
5.4 寬區(qū)布拉格反射波導(dǎo)激光器的測(cè)試結(jié)果97-100
5.5 本章小結(jié)100-102
第6章 高亮度布拉格反射波導(dǎo)激光器102-116
6.1 探討背景102-105
6.2 器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備105-108
6.3 脊型激光器實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析108-110
6.4 寬區(qū)激光器實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析110-114
6.5 本章小結(jié)114-116
第7章 總結(jié)與展望116-118
參考文獻(xiàn)118-134
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果狀況134-136
指導(dǎo)教師及作者介紹136-138
致謝138
總結(jié)
本文主要針對(duì)布拉格反射波導(dǎo)激光器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料生長(zhǎng)、器件制備及測(cè)試分析，具體的探討內(nèi)容和結(jié)果如下：
(1)采取傳輸矩陣論述和布洛赫波近似的辦法對(duì)布拉格反射波導(dǎo)的光學(xué)特性進(jìn)行了深入分析，獲得了布拉格反射波導(dǎo)的設(shè)計(jì)和計(jì)算辦法。
(2)深入探討了布拉格反射波導(dǎo)激光器的方式特性，發(fā)現(xiàn)通過(guò)制約激光器的腔模分布可獲得不同遠(yuǎn)場(chǎng)的激光輸出，并證明了單邊布拉格反射波導(dǎo)激光器實(shí)現(xiàn)雙瓣遠(yuǎn)場(chǎng)輸出。
(3)采取非對(duì)稱(chēng)布拉格反射波導(dǎo)激光器結(jié)構(gòu)，制備的50μm條寬、800μm腔長(zhǎng)激光器單管連續(xù)輸出功率大于1.5W，閾值電流密度僅為253A/cm~2，最大電光轉(zhuǎn)換效率可達(dá)48%。
(4)首次驗(yàn)證了一種布拉格反射波導(dǎo)雙光束激光器，激光器在垂直方向輸出兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的、近圓形的光束，單光束垂直發(fā)散角低至8°，這種雙光束激光器在高速激光掃描、高靈敏度吸收光譜儀、刻蝕深度原位監(jiān)控、離軸外腔及相干合束等領(lǐng)域具有很大的運(yùn)用前景。
(5)對(duì)布拉格反射波導(dǎo)激光器的光譜特性進(jìn)行了深入探討，制備的10μm條寬激光器可連續(xù)、單模工作，光譜線寬僅為0.052nm，邊模抑制比大于33dB，并發(fā)現(xiàn)了其具有光譜調(diào)制現(xiàn)象。
(6)首次驗(yàn)證了雙邊布拉格反射波導(dǎo)激光器實(shí)現(xiàn)超窄垂直光束發(fā)散的激光輸出，制備的808nm波長(zhǎng)激光器輸出一近圓形光斑，垂直和側(cè)向遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角半高全寬可低至7.5°×7.2°，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體激光器 布拉格反射波導(dǎo) 光子晶體 低垂直發(fā)散角 雙光束激光器。
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