808nm DFB半导体激光器光栅:全息光刻技术优化与制备

1 下载量 188 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 1.79MB PDF 举报
"这篇科研论文详细探讨了使用全息光刻技术制备808纳米分布式反馈(DFB)半导体激光器的光栅的过程。研究人员通过实验优化设计了二级布拉格光栅,以提升激光器的性能。在实验中,他们在GaAs衬底上制作了周期为240纳米的光栅,利用全息光刻系统,通过条纹锁定技术减少了条纹抖动,增强了干涉稳定性。腐蚀过程采用湿法腐蚀技术,腐蚀液由H3PO4、H2O2和H2O组成,比例为1:1:10,并在30秒内完成腐蚀。实验结果表明,光栅的周期、占空比、深度分别为240纳米、0.25和80纳米,其表面形貌优良,连续性和均匀性良好。" 这篇论文涉及的关键知识点包括: 1. **分布式反馈半导体激光器(DFB Laser)**:这是一种特殊类型的半导体激光器,通过在激光器的有源区域中嵌入光栅来实现反馈,使得激光器能够选择性地振荡在一个特定的波长上,从而提高了激光的单色性。 2. **布拉格光栅(Bragg Grating)**:在DFB激光器中,二级布拉格光栅用于控制激光的反射和传输特性,通过其周期性结构反射特定波长的光,形成反馈机制。 3. **全息光刻技术(Holographic Lithography)**:这是一种精密的微纳制造技术,通过两束或多束相干光的干涉在光敏材料上形成图案,用于制作微小的光学元件,如文中所述的光栅。 4. **条纹锁定技术**:这是一种提高全息光刻过程中干涉稳定性的方法,可以减少条纹的抖动,确保光栅图案的精确形成。 5. **湿法腐蚀技术**:利用化学溶液对材料进行选择性去除,文中提到的腐蚀液由H3PO4、H2O2和H2O组成,比例1:1:10,用于形成光栅的微观结构。 6. **光学显微镜、SEM(扫描电子显微镜)和AFM(原子力显微镜)测试**:这些是材料表征工具,用于检查光栅的周期、占空比、深度以及表面质量和一致性。 7. **激光器性能参数**:文中提到的光栅周期、占空比和深度直接影响到激光器的性能,如工作波长、输出功率和稳定性。 这项研究对于理解和改进808纳米波段的DFB半导体激光器的性能具有重要意义,尤其是在光学通信、生物医学检测、光谱分析等领域有着广泛的应用潜力。