长春光机所优化并制备出高亮度HiBBEE非均匀波导半导体激光器

2025/3/13 11:48:10 18999: 来源：长春光机所

摘要：长春光机所Bimberg中德绿色光子学研究中心团队在垂直方向上，采用高亮度垂直宽区边发射(HiBBEE)结构，利用光子带隙效应替代传统的全反射原理进行光场限制，提高光模式尺寸，减小半导体激光器垂直方向发散角。

　　【仪表网研发快讯】高亮度半导体激光器在激光雷达等领域有着极其重要的应用。传统的半导体激光器面临垂直发散角大、椭圆光束输出、侧向模式多、光束质量差等难题，限制了高亮度半导体激光器的直接应用。

　　针对这一难题，长春光机所Bimberg中德绿色光子学研究中心团队在垂直方向上，采用高亮度垂直宽区边发射(HiBBEE)结构，利用光子带隙效应替代传统的全反射原理进行光场限制，提高光模式尺寸，减小半导体激光器垂直方向发散角；同时在侧向方向上，采用非均匀波导抑制侧向高阶模式，提高半导体激光器侧向光束质量，优化设计并制备了HiBBEE非均匀波导半导体激光器。达到1.5A电流下垂直和侧向发散角半高全宽仍低至8.6°和5.1°，并保持基模输出，亮度相比于同类型器件提升1.5倍的良好效果。

　　这种高亮度HiBBEE非均匀波导半导体激光器可大幅降低半导体激光器的应用成本，具有广阔的应用前景。

　　相关成果发表文章2篇：

　　“Improvement of beam quality of high-power edge-emitting lasers using inhomogeneous waveguides”为题目发表于Optics Express，文章链接：https://doi.org/10.1364/OE.524474。

　　“Brightness improvement of edge-emitting lasers by combining vertical broad-area HiBBEE and laterally inhomogeneous waveguides”为题目发表于APL Photonics。

　　文章第一作者是中德中心博士研究生吴承坤，通信作者是田思聪研究员，研究得到了国家自然基金中德国际合作项目的资助(面向激光雷达的1250nm高亮度量子点激光器的研究，No. 62061136010)。