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物理專業(yè)畢業(yè)論文提綱
論文題目：簡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(tǒng)的全反射原理進行光限制，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光斑，這在幾點領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 高光束質量15-18
1.1.5 窄光譜線寬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(jù)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特性分析40-48
2.4 四分之一波長布拉格反射波導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 外延生長技術62-64
3.4.2 光刻技術64-65
3.4.3 刻蝕技術65-67
3.4.4 薄膜生長技術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和遠場特性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(qū)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 脊型激光器實驗結果及分析108-110
6.4 寬區(qū)激光器實驗結果及分析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
在學期間學術成果狀況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行了結構設計、材料生長、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特性進行了深入分析，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(xiàn)通過制約激光器的腔模分布可獲得不同遠場的激光輸出，并證明了單邊布拉格反射波導激光器實現(xiàn)雙瓣遠場輸出。
(3)采取非對稱布拉格反射波導激光器結構，制備的50μm條寬、800μm腔長激光器單管連續(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對稱的、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)了其具有光譜調制現(xiàn)象。
(6)首次驗證了雙邊布拉格反射波導激光器實現(xiàn)超窄垂直光束發(fā)散的激光輸出，制備的808nm波長激光器輸出一近圓形光斑，垂直和側向遠場發(fā)散角半高全寬可低至7.5°×7.2°，達到國際先進水平。 關鍵詞：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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