一种自发脉冲式光子级联半导体激光器制造技术

本发明专利技术提供一种自发脉冲式光子级联半导体激光器，涉及半导体激光器技术领域，包括：自下而上依次设置的第二谐振腔下反射结构、半导体可饱和吸收体调制结构、掺杂有镧系稀土元素的泵浦用VCSEL激光外延结构、衬底和第二谐振腔上反射结构；泵浦用VCSEL激光外延结构产生第一波长激光泵浦，使掺杂的镧系稀土离子光致发出第二波长光，第二波长光在第二谐振腔上、下反射结构之间振荡，同时，半导体可饱和吸收体调制结构对第二波长光进行调制，最终输出第二波长激光脉冲。本发明专利技术将半导体可饱和吸收体同全反射结构DBR结合，制备于VCSEL片上结构中，从而得到高峰值功率脉冲输出的光子级联激光器。光器。光器。

【技术实现步骤摘要】
一种自发脉冲式光子级联半导体激光器


[0001]本专利技术涉及半导体激光器
，尤其是涉及一种自发脉冲式光子级联半导体激光器。

技术介绍

[0002]锁模是获得超短脉冲激光最常用的技术之一。具有数千兆赫重复频率的激光器是许多应用的关键部件，可用于大容量通信系统、光子交换设备、光互连以及时钟分配等。
[0003]可饱和吸收体是一种随着光强度的增加而降低光吸收的材料。可饱和吸收体的关键参数是其波长范围(吸收位置)、动态响应(恢复速度)、饱和强度和通量(饱和强度或脉冲能量密度)。然而，半导体材料可以吸收很宽的波长范围(从可见光到中红外)。我们还可以通过改变生长参数和器件设计来控制它们的吸收恢复时间和饱和通量(通常为1到100mJ/cm2)。SESAM(半导体可饱和吸收镜)是一种在反射中工作的可饱和吸收体，其反射率随着入射脉冲强度的增加而增加。
[0004]由于传统的VCSEL半导体激光器难以实现高峰值功率脉冲输出，半导体可饱和吸收体已成为紧凑型锁模固体激光器的重要组成部分。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发脉冲式光子级联半导体激光器，其特征在于，包括：自下而上依次设置的第二谐振腔下反射结构、半导体可饱和吸收体调制结构、泵浦用VCSEL激光外延结构、衬底和第二谐振腔上反射结构，所述泵浦用VCSEL激光外延结构中掺杂有镧系稀土元素；所述泵浦用VCSEL激光外延结构产生第一波长激光泵浦，所述第一波长激光泵浦使掺杂的镧系稀土离子光致发出第二波长光，所述第二波长光在所述第二谐振腔上反射结构和所述第二谐振腔下反射结构之间振荡，振荡过程中，所述半导体可饱和吸收体调制结构对所述第二波长光进行调制，最终输出第二波长激光脉冲。2.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，所述泵浦用VCSEL激光外延结构自上而下包括：N
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DBR层、N型波导层、有源层、P型波导层、氧化层、P
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DBR层，所述N
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DBR层和P
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DBR层均为全反射结构。3.根据权利要求2所述的半导体激光器，其特征在于：在所述N
‑
DBR层的多对DBR结构中掺杂镧系稀土元素。4.根据权利要求3所述的半导体激光器，其特征在于：掺杂镧系稀土元素进入所述DBR结构的方式为离子注入或直接外延生长含掺元素晶体。5.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：采用III
‑
V族元素生长所述半导体可饱和吸收体调制结构的多量子阱结构，构成多个驻波周期。6.根据权利要求5所述的半导体激光器，其特征在于：每个所述量子阱结构均采用AlGaAs应变补偿层、GaAlA...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智勇，代京京，兰天，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：