一种激光器腔面的损伤阈值计算方法技术

本发明专利技术属于半导体激光器领域；目前关于激光器缺陷对其激光性能的影响研究主要集中在激光器损伤发生后对其频谱特性分析，并未涉及从物理学的角度微观分析激光器腔面材料内部自由电子密度的变化，本发明专利技术提供一种激光器腔面的损伤阈值计算方法，入射激光辐照下腔膜产生光致电离、碰撞电离和自由电子衰减，通过计算激光器腔面的临界自由电子密度分析计算激光器腔面的损伤阈值，理论分析腔面材料非线性激发时对自由电子的影响规律，建立了腔面激光诱导损伤阈值计算的理论模型。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器腔面的损伤阈值计算方法
本专利技术属于半导体激光器领域，更具体的说，涉及一种激光器腔面的损伤阈值计算方法。
技术介绍
近年来，以光通信器件、光传输系统等代表的光通信技术取得了快速的发展。激光器作为光通信的光源，是整个光通信领域的核心。如何控制激光器芯片产生缺陷以及当发现芯片出现损伤缺陷时如何快速而有效的处理，是保证激光器芯片安全有效运行的关键。为了提高激光器腔面的损伤阈值，在腔面都会镀上一层膜，这层膜的作用就是减少表面反射引起的额外能量损失，但是在长时间激光辐照下或者强激光作用下，腔面膜可以在短时间内遭到破坏，导致腔面出现损伤进而使半导体激光器无法正常工作，同时激光器腔面的损伤阈值也是制约半导体激光器工作可靠性和稳定性的因素之一。为了使激光器能够长时间高效稳定的工作，准确检测或者计算激光器腔面的损伤阈值就显得尤为重要。如何从微观的角度即通过激光器腔面自由电子密度的变化计算激光辐照引起的腔面损伤缺陷。在激光器中产生的缺陷会对入射激光产生调制作用，从而显著的降低激光器芯片的光学性能(如导致对入射激光能量的吸收增强、激光能量的局部聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器腔面的损伤阈值计算方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1.在强电场低频率激光辐照的状态下产生光致电离，计算基于Keldysh理论的光致电离率W

【技术特征摘要】
1.一种激光器腔面的损伤阈值计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1.在强电场低频率激光辐照的状态下产生光致电离，计算基于Keldysh理论的光致电离率WPI(I(t))，计算公式如下：



其中，为有效电离势：为约化普朗克常量，为的整数部分，I(t)是t时刻辐照在激光器腔面的激光强度，K和E为第一类完全椭圆积分和第二类完全椭圆积分，Δ为禁带(间隙)宽度，ω为入射激光频率，γ为绝热参数，其中，m为有效电子质量(电子/空穴约化质量)，e为电子元电荷，F为激光场强度，Q函数的表达式为：



步骤2.激光器腔面被激光激发后产生等离子体，获得的能量超过腔面的禁带宽度时触发碰撞电离，计算碰撞电离率WII(I(t),ne(t))，计算公式如下：



其中，σ是光子吸收截面，τc为电子碰撞时间，c为真空中光速，ε0为光导率，n0为折...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾华宇，华红洋，李灯熬，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14