CN105449516A - 一种调整半导体激光器波长的方法 - Google Patents

一种调整半导体激光器波长的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105449516A
CN105449516A CN201511022234.7A CN201511022234A CN105449516A CN 105449516 A CN105449516 A CN 105449516A CN 201511022234 A CN201511022234 A CN 201511022234A CN 105449516 A CN105449516 A CN 105449516A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor laser
bar
wavelength
film
reflectivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201511022234.7A
Other languages
English (en)
Inventor
殷方军
李沛旭
苏建
蒋锴
徐现刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Huaguang Optoelectronics Co Ltd
Original Assignee
Shandong Huaguang Optoelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Huaguang Optoelectronics Co Ltd filed Critical Shandong Huaguang Optoelectronics Co Ltd
Priority to CN201511022234.7A priority Critical patent/CN105449516A/zh
Publication of CN105449516A publication Critical patent/CN105449516A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

一种调整半导体激光器波长的方法，包括以下步骤：（1）将加工好的半导体激光器外延片解理成巴条；（2）将巴条放入镀膜机中，镀膜机抽真空后对巴条烘烤；（3）达到步骤（2）中所述烘烤温度和真空度后，在巴条前腔面蒸镀增透膜，改变前腔面的反射率；（4）在后腔面上蒸镀高反膜，交替蒸镀光学厚度为λ/4的高低折射率镀膜，λ为半导体激光器的波长，使后腔面反射率大于98%。该方法可以主动双向调节半导体激光器波长，工艺简单，易于实现，可以在一定范围内调整半导体激光器的波长，提高了半导体激光器波长的对档率。

Description

一种调整半导体激光器波长的方法
技术领域
本发明涉及一种用于调整半导体激光器波长的方法，属于半导体激光器技术领域。
背景技术
自激光问世以来，激光技术已得到广泛的发展和应用。其中半导体激光器凭借体积小、效率高、寿命长、价格低廉等优点已广泛应用到军事、医疗、光通信、民用等领域。
在探测指示、激光泵浦等应用领域，半导体激光器的波长显得更为重要。在生产过程中，主要通过调整外延片组分及其比例来确定半导体激光器的波长。目前的实际情况是，由于设备、材料、工艺等因素的制约，往往会出现半导体激光器波长偏离目标值的情况。半导体激光器波长偏离目标值严重时将无法应用，这就会对生产造成极大的影响。
半导体激光器腔面镀膜，可以改善半导体激光器的出光功率、阈值电流、斜率效率等参数，还可以保护腔面防止污染、氧化等作用。除此之外，通过改变腔面反射率还可以调整半导体激光器的波长。
中国专利文献CN101015100A阐述了一种使用可变热阻抗对半导体激光器的波长进行调谐的方法，是根据波长与温度的函数关系，利用可以主动加热和降温热阻抗调节温度的方法对半导体激光器波长进行调节。其中涉及到热电偶、控制反馈部分、控制电路等相应装置，相对来说，工艺有点复杂，成本较高，尤其对小功率半导体激光器产品，成本难以接受。
中国专利文献CN104300356A阐述了一种波长稳定的半导体激光器及其制作方法，主要利用导热胶和导热基座将半导体激光器产生的热导走，从而稳定半导体激光器的波长。该方法主要起到稳定波长作用，尤其是抑制半导体激光器波长红移，对于主动调节半导体激光器波长，尤其是将半导体激光器波长蓝移方面显得力不从心。
发明内容
本发明针对半导体激光器波长偏离目标值的问题，提出一种通过改变半导体激光器腔面反射率将波长调整到目标值的调整半导体激光器波长的方法，该方法无需增加设备装置，可以主动双向调节半导体激光器波长，工艺简单，几乎不会增加成本。
本发明的调整半导体激光器波长的方法，包括以下步骤：
(1)将加工好的半导体激光器外延片解理成巴条；
(2)将巴条放入镀膜机中，镀膜机抽真空后对巴条烘烤；
(3)达到步骤(2)中所述烘烤温度和真空度后，在巴条前腔面蒸镀增透膜，改变前腔面的反射率；
根据激光器波长偏离值的不同蒸镀不同反射率的前腔面，前腔面反射率越小半导体激光器波长越短。
(4)在后腔面上蒸镀高反膜，交替蒸镀光学厚度为λ/4的高低折射率镀膜，λ为半导体激光器的波长，使后腔面反射率大于98％。
将镀膜后的巴条解理成管芯，进行封装。
所述步骤(2)中镀膜机抽真空后的真空度为3.0-5.0E-3Pa。
所述步骤(2)中对巴条烘烤的温度为180-250℃。
所述步骤(3)中增透膜是单层膜或多层膜。
根据实际应用情况，所述步骤(3)中前腔面反射率为20-40％。
所述前腔面反射率的调整需要在对激光器的功率、阈值等参数影响不大的前提下进行。
本发明通过腔面镀膜来调整半导体激光器的波长，无需增加设备装置，可以主动双向调节半导体激光器波长，工艺简单，易于实现，几乎不会增加成本。可以在一定范围内调整半导体激光器的波长，大大提高了半导体激光器波长的对档率，在调整波长的同时，激光器的阈值电流、峰值功率等会有所影响，具体实施时需要综合考虑。结合稳定半导体激光器波长的封装方式，效果会更加理想。
附图说明
图1是镀膜后半导体激光器沿腔长方向的剖视图。
图中：1、前腔面，2、后腔面，3、增透膜，4、高反膜。
具体实施方式
本发明通过腔面镀膜来调整半导体激光器的波长，无需增加设备装置，可以主动双向调节半导体激光器波长，具体过程参见图1，包括以下步骤：
(1)将加工好的半导体激光器外延片解理成具有一定腔长(如300*500μm)的巴条，将巴条摆放在夹具中，且使巴条腔面整齐无遮挡。
(2)将装有巴条的夹具放到镀膜机中，进行抽真空和烘烤。真空度达到3.0-5.0E-3Pa；烘烤温度达到180℃-250℃。
(3)达到镀膜条件后，在巴条的前腔面1上蒸镀增透膜3，增透膜3可以是单层膜，也可以是多层膜，使前腔面1具有一定反射率，前腔面反射率的大小根据半导体激光器波长的偏离程度而定，相同条件下，前腔面反射率越小半导体激光器波长越短，前腔面反射率的调整需要在对激光器的功率、阈值等参数影响不大的前提下进行。
本实施例中增透膜3采用Al2O3/ZrO2/1.25SiO2膜系，以λ/4为单位，λ＝536nm。前腔面反射率为R＝25％，
(4)真空条件下进行原位翻架，在后腔面2上蒸镀高反膜5，使后腔面2的反射率在98％以上。
本实施例中是在后腔面2上交替蒸镀光学厚度为λ/4的高低折射率镀膜材料Al2O3和Si,光学厚度分别为λ/4(λ＝808nm)，后腔面2的反射率R＝98.7％。
(5)镀膜后的巴条如图1所示，将进行测试。
(6)将镀膜后的巴条解理成管芯，进行封装。
可通过调整上步骤3中的膜系结构，得到不同的前腔面反射率。为作对比分析，实施例中还蒸镀了前腔面反射率为R＝33％和R＝40％的增透膜。下表是对前腔面不同反射率未封装管芯的测试数据。
通过对以上不同前腔面反射率的半导体激光器的分析，结论如下：在半导体激光器阈值电流和峰值功率等参数变化不大的前提下，前腔面反射率R＝25％、R＝33％和R＝40％的半导体激光器波长依次递增约3.2nm和1.3nm。以上说明，本发明的方法可以在一定范围内对激光器波长进行调整，从而大大提高了半导体激光器波长的对档率。

Claims (5)

1.一种调整半导体激光器波长的方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)将加工好的半导体激光器外延片解理成巴条；
(2)将巴条放入镀膜机中，镀膜机抽真空后对巴条烘烤；
(3)达到步骤(2)中所述烘烤温度和真空度后，在巴条前腔面蒸镀增透膜，改变前腔面的反射率；
(4)在后腔面上蒸镀高反膜，交替蒸镀光学厚度为λ/4的高低折射率镀膜，λ为半导体激光器的波长，使后腔面反射率大于98％。
2.根据权利要求1所述的调整半导体激光器波长的方法，其特征是，所述步骤(2)中镀膜机抽真空后的真空度为3.0-5.0E-3Pa。
3.根据权利要求1所述的调整半导体激光器波长的方法，其特征是，所述步骤(2)中对巴条烘烤的温度为180-250℃。
4.根据权利要求1所述的调整半导体激光器波长的方法，其特征是，所述步骤(3)中增透膜是单层膜或多层膜。
5.根据权利要求1所述的调整半导体激光器波长的方法，其特征是，所述步骤(3)中前腔面反射率为20-40％。
CN201511022234.7A 2015-12-30 2015-12-30 一种调整半导体激光器波长的方法 Pending CN105449516A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511022234.7A CN105449516A (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种调整半导体激光器波长的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511022234.7A CN105449516A (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种调整半导体激光器波长的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105449516A true CN105449516A (zh) 2016-03-30

Family

ID=55559440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511022234.7A Pending CN105449516A (zh) 2015-12-30 2015-12-30 一种调整半导体激光器波长的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105449516A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020021436A1 (en) * 1998-03-21 2002-02-21 Joachim Sacher Coating process and apparatus
CN101882754A (zh) * 2010-05-26 2010-11-10 中国科学院半导体研究所 提高半导体激光器温度稳定性的腔面镀膜方法
CN101958512A (zh) * 2009-07-20 2011-01-26 中国科学院半导体研究所 通过腔面镀膜来提高量子点激光器温度特性的方法
CN103401137A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种具有锁模功能的半导体激光器结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020021436A1 (en) * 1998-03-21 2002-02-21 Joachim Sacher Coating process and apparatus
CN101958512A (zh) * 2009-07-20 2011-01-26 中国科学院半导体研究所 通过腔面镀膜来提高量子点激光器温度特性的方法
CN101882754A (zh) * 2010-05-26 2010-11-10 中国科学院半导体研究所 提高半导体激光器温度稳定性的腔面镀膜方法
CN103401137A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种具有锁模功能的半导体激光器结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王鑫: "半导体激光器真空解理钝化工艺研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schorb et al. X-ray–optical cross-correlator for gas-phase experiments at the Linac Coherent Light Source free-electron laser
CN104638505B (zh) 一种产生宽谱带可连续调谐相干极紫外光源的方法及装置
CN110221369B (zh) 一种基于BN(Al)薄膜的布拉格反射镜及制备方法
CN105762635B (zh) 一种可调光模块的波长控制装置及方法
CN104466647B (zh) 拓扑绝缘体可饱和吸收镜及其制备方法
CN103427323B (zh) 单一高次谐波紫外单色光源
Kahle et al. High optical output power in the UVA range of a frequency-doubled, strain-compensated AlGaInP-VECSEL
Xie et al. The influence of mixed phases on optical properties of HfO 2 thin films prepared by thermal oxidation
CN205846435U (zh) 二维半导体可饱和吸收镜、脉冲光纤激光器
CN107513692A (zh) 一种制膜方法
Letailleur et al. High efficiency white luminescence of alumina doped ZnO
CN107994448B (zh) 一种白光激光器
CN105449516A (zh) 一种调整半导体激光器波长的方法
CN104733995A (zh) 一种波长锁定装置
Cantas et al. Impact of incorporated oxygen quantity on optical, structural and dielectric properties of reactive magnetron sputter grown high-κ HfO2/Hf/Si thin film
CN109607470A (zh) 锑烯纳米片的制备方法
WO2011154405A1 (en) A tunable laser system
CN104733996B (zh) 基于碘分子滤波器的激光锁相稳频装置和方法
CN107171176A (zh) 一种fp滤波器的光器件光路耦合方法
JP2005120441A (ja) 光学薄膜形成用装置及び方法
CN106289535A (zh) 一种对称分布式空腔阵列
CN102618929A (zh) 一种掺镱、铒的钇钪镓石榴石晶体及其制备方法
Ladugin et al. Compact laser diode array based on epitaxially integrated AlGaAs/GaAs heterostructures
Sun et al. Characterization of selective quantum well intermixing in 1.3 μm GaInNAs/GaAs structures
CN106835020A (zh) 降低氧化铪‑氧化硅多层膜表面粗糙度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Tianchen Avenue high tech Zone of Ji'nan City, Shandong Province, No. 1835 250101

Applicant after: SHANDONG HUAGUANG OPTOELECTRONICS CO., LTD.

Address before: Tianchen Avenue high tech Zone of Ji'nan City, Shandong Province, No. 1835 250101

Applicant before: Shandong Huaguang Photoelectronic Co., Ltd.

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160330

RJ01 Rejection of invention patent application after publication