高阶光栅DBR激光器：双波长半导体激光技术新突破

"该研究详细介绍了双波长高阶光栅分布布拉格反射(DBR)半导体激光器的设计、制造过程及其在产生太赫兹波中的应用。通过采用普通光刻技术，研究人员在100 μm 条宽的光波导上制备了一组周期为9.5 μm，沟槽宽度为1.36 μm，光栅长度为100 μm的高阶光栅结构。这种结构使得激光器能够实现高功率连续双波长激射，其中短波长模式的边模抑制比超过35 dB，长波长模式的边模抑制比为39 dB，光谱半峰全宽均为0.04 nm，双波长间隔大于0.58 nm，非常适合用于非线性差频产生太赫兹波。在注入电流1.2 A时，激光器能实现单边88 mW的高功率激射，为双波长半导体激光器的大规模生产提供了一种新的设计方案。" 本文深入探讨了双波长半导体激光器的研究，特别是基于高阶光栅分布布拉格反射的新型激光器设计。高阶光栅是一种具有复杂结构的光学元件，其周期性结构可以精确控制光的反射和传播，从而实现对特定波长的选择性增强。在这个研究中，这种高阶光栅被用于创建一个双波长激光器，能够同时产生两个不同波长的激光束。 DBR激光器的工作原理是利用光栅的反射特性来形成激光振荡器的反馈机制，通过调整光栅的参数，可以控制激光器的输出波长。在这个设计中，光栅的周期、沟槽宽度和长度都是关键参数，它们共同决定了激光器的增益带宽和双波长的间距。高功率连续双波长激射的实现，表明这种结构能够在保持高效的同时，提供稳定的双波长输出。 此外，文章还强调了激光器的边模抑制比，这是衡量激光器单色性的重要指标。较高的边模抑制比意味着激光器能够产生更纯净的主模输出，减少了不必要的边模干扰，这对于太赫兹波的产生尤为重要。太赫兹波段位于微波和红外之间，具有广泛的应用前景，如安全检查、生物医学成像和通信等。 在实验中，当注入电流达到1.2 A时，激光器的单边输出功率可达88 mW，这证明了该设计的高效性和实用性。这种高功率双波长激光输出的实现，为未来太赫兹技术的发展提供了新的可能性，并且该结构的制备工艺相对简单，有利于大规模生产。 这项研究为双波长半导体激光器的设计和制造提供了新的思路，尤其是在非线性光学过程中产生太赫兹波的应用方面，具有重要的理论价值和实际意义。通过优化高阶光栅DBR激光器的结构，有望进一步提升太赫兹波的产生效率和质量，推动相关技术的快速发展。