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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光子晶體激光器
摘要：布拉格反射波導激光器是一種具有線(xiàn)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替代傳統的全反射原理進(jìn)行光限制，由此激光器具有大的方式體積和強的方式分辨，可實(shí)現超大光方式尺寸、穩定單橫模工作。這種激光器可有效的解決傳統邊發(fā)射半導體激光器所面對的災變光損傷、垂直發(fā)散角大等難題。另外，通過(guò)制約光子帶隙導引方式，布拉格反射波導激光器可輸出不同的遠場(chǎng)光斑，這在幾點(diǎn)領(lǐng)域具有很大的潛在運用。
摘要5-7
Abstract7-9
目錄9-12
第1章 緒論12-30
1.1 半導體激光器的探討發(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(xiàn)寬18-20
1.2 大光斑尺寸半導體激光器結構20-28
1.2.1 轉變波導層厚度20-22
1.2.2 低折射率勢壘結構22
1.2.3 插入光方式擴展層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 的選題依據和探討內容28-30
第2章 布拉格反射波導論述分析30-52
2.1 布拉格反射波導的論述模型30-36
2.2 有限周期布拉格反射波導的傳輸特性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(cháng)布拉格反射波導48-50
2.5 本章小結50-52
第3章 半導體激光器設計與制備52-70
3.1 半導體激光器的基本特性52-55
3.2 半導體激光器的輸出功率55-59
3.3 半導體激光器的轉換效率59-62
3.4 半導體激光器的制備62-69
3.4.1 外延生長(cháng)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(cháng)技術(shù)67-68
3.4.5 布拉格反射波導激光器的制備工藝68-69
3.5 本章小結69-70
第4章 低折射率中心腔布拉格反射波導激光器70-84
4.1 四分之一波長(cháng)布拉格反射波導激光器70-78
4.1.1 器件結構設計71-75
4.1.2 激光器晶片表征75-76
4.1.3 器件制備及測量結果76-78
4.2 單邊布拉格反射波導激光器78-83
4.2.1 器件結構及制備78-80
4.2.2 器件測試結果80-83
4.3 本章小結83-84
第5章 布拉格反射波導雙光束激光器84-102
5.1 探討背景84-85
5.2 器件結構設計及制備85-88
5.3 脊型布拉格反射波導激光器的測試結果88-97
5.3.1 脊型布拉格反射波導激光器的功率-及分析108-1106.
5.3.2 脊型布拉格反射波導激光器的近場(chǎng)和遠場(chǎng)特性90-94
5.3.3 脊型布拉格反射波導激光器的光譜特性94-97
5.4 寬區布拉格反射波導激光器的測試結果97-100
5.5 本章小結100-102
第6章 高亮度布拉格反射波導激光器102-116
6.1 探討背景102-105
6.2 器件結構設計與制備105-108
6.3 脊型激光器實(shí)驗結果及分析108-110
6.4 寬區激光器實(shí)驗結果及分析110-114
6.5 本章小結114-116
第7章 總結與展望116-118
參考文獻118-134
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果狀況134-136
指導教師及作者介紹136-138
致謝138
總結
本文主要針對布拉格反射波導激光器進(jìn)行了結構設計、材料生長(cháng)、器件制備及測試分析，具體的探討內容和結果如下：
(1)采取傳輸矩陣論述和布洛赫波近似的辦法對布拉格反射波導的光學(xué)特性進(jìn)行了深入分析，獲得了布拉格反射波導的設計和計算辦法。
(2)深入探討了布拉格反射波導激光器的方式特性，發(fā)現通過(guò)制約激光器的腔模分布可獲得不同遠場(chǎng)的激光輸出，并證明了單邊布拉格反射波導激光器實(shí)現雙瓣遠場(chǎng)輸出。
(3)采取非對稱(chēng)布拉格反射波導激光器結構，制備的50μm條寬、800μm腔長(cháng)激光器單管連續輸出功率大于1.5W，閾值電流密度僅為253A/cm~2，最大電光轉換效率可達48%。
(4)首次驗證了一種布拉格反射波導雙光束激光器，激光器在垂直方向輸出兩個(gè)對稱(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、刻蝕深度原位監控、離軸外腔及相干合束等領(lǐng)域具有很大的運用前景。
(5)對布拉格反射波導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、單模工作，光譜線(xiàn)寬僅為0.052nm，邊模抑制比大于33dB，并發(fā)現了其具有光譜調制現象。
(6)首次驗證了雙邊布拉格反射波導激光器實(shí)現超窄垂直光束發(fā)散的激光輸出，制備的808nm波長(cháng)激光器輸出一近圓形光斑，垂直和側向遠場(chǎng)發(fā)散角半高全寬可低至7.5°×7.2°，達到國際先進(jìn)水平。 關(guān)鍵詞：半導體激光器 布拉格反射波導 光子晶體 低垂直發(fā)散角 雙光束激光器。
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