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公开(公告)号：CN115173202A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210815503.9
申请日：2022-07-08
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种相干阵薄片固体激光器结构，泵浦光源通过泵浦耦合系统将泵浦光注入薄片增益物质中，薄片增益物质的前后端面分别镀有高反射膜和低反射膜，且高反射膜、薄片增益物质和低反射膜构成第一谐振腔；低反射膜的输出侧依次设有无源介质层、模式选择层和反射层，第一谐振腔、无源介质层、模式选择层和反射层构成第二谐振腔。泵浦光源输出的泵浦光经过泵浦光耦合系统注入第一谐振腔，被薄片增益物质吸收并产生激光，薄片增益物质产生的激光由低反射膜入射到无源介质层，无源介质层和模式选择层对输出激光进行模式选择通过反射层提高外腔反馈，得到高效光注入锁定，从而提高注入反馈和模式锁定能力，实现相干阵列激光输出。
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公开(公告)号：CN114300941B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202111655733.5
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明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。
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公开(公告)号：CN115000809A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210580770.2
申请日：2022-05-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种相干阵面发射半导体激光器结构及其制备方法，在面发射半导体激光器的激光发光子单元阵列的出光面后设有外腔，面发射半导体激光器阵列的第一DBR层、有源层、第二DBR层构成第一谐振腔；外腔包括在依次设置在第一谐振腔上的通光介质层和模式选择层，模式选择层上镀有外腔反射层，外腔与面发射激光器的激光发光子单元阵列构成第二谐振腔；模式选择层相对应面发射激光器阵列的出光孔位置设有沟槽结构，沟槽内填充与沟槽外基底不同折射率的材料；面发射半导体激光器的激光发光子单元阵列产生周期分布的光场，经通光介质层和模式选择层，对面发射激光器阵列输出多阶超模激光进行模式过滤，得到密集排列相干输出的同相模激光束。
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公开(公告)号：CN113328336B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110593660.5
申请日：2021-05-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种反馈式窄线宽高功率半导体激光芯片及使用方法，包括：集成在单一芯片上的同相超模选择结构、1/2泰伯距离波导、侧向光栅耦合脊形波导阵列、激光放大锥形波导阵列和边模抑制微结构；侧向光栅耦合脊形波导阵列出射的激光经1/2泰伯距离波导入射至同相超模选择结构中；经同相超模选择结构进行模式选择后，激光再反射回侧向光栅耦合脊形波导阵列内；在小电流激励下，复合谐振腔内优先起振同相模式，输出同相超模激光；同相超模激光入射至激光放大锥形波导阵列中进行功率放大，并在边模抑制微结构的作用下，输出窄线宽、高功率、同相超模的激光。
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公开(公告)号：CN114336284A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111651669.3
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种同带光子级联半导体激光器，衬底和制备在衬底上的半导体激光外延结构，半导体激光外延结构自衬底侧向上依次包括：N型DBR层、稀土元素掺杂层、N型波导层、半导体量子阱层、P型波导层、氧化层、P型DBR层；N型DBR层、N型波导层、半导体量子阱层、P型波导层、氧化层、P型DBR层构成第一激光谐振腔，N型DBR层、稀土元素掺杂层、P型DBR层构成第二激光谐振腔，第一激光谐振腔和第二激光谐振腔形成同带光子级联复合腔。本发明通过稀土元素掺杂层实现能级跃迁过程中能量的高效利用，提高发光效率，并实现窄线宽激光输出。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114300946A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111651627.X
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供一种稀土掺杂的光子级联边发射半导体激光器及制备方法，涉及半导体激光器技术领域，包括：衬底，衬底上设有半导体外延结构，半导体外延结构中包括稀土离子掺杂层，两侧面分别设有反射端面和出射端面；半导体外延结构在注入电流的激励下形成第一波长激光，第一波长激光在半导体外延结构中振荡，在经过稀土离子掺杂层时激发掺杂的稀土离子发生能级跃迁并产生第二波长激光，第二波长激光在反射端面和出射端面形成的激光谐振腔中振荡，并通过出射端面输出。本发明在传统的边发射半导体激光器中掺杂稀土离子，通过光子级联的方式实现稀土离子激射光，实现能级跃迁过程中能量的高效利用，提高边发射半导体激光器发光强度和发光效率。
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公开(公告)号：CN114300942A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111655757.0
申请日：2021-12-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01S5/183
Abstract: 本发明公开了一种以GaAs‑OI基为外腔反馈的底发射VCSEL激光器及制备方法，包括：由施主晶圆上表面结构和受主晶圆上表面结构键合而成的GaAs‑OI复合晶圆；GaAs‑OI复合晶圆包括沿上下方向依次设置的Si衬底、光模式损耗层、介质层和单晶GaAs薄膜层；GaAs‑OI复合晶圆的单晶GaAs薄膜层上生长有底发射VCSEL外延结构，GaAs‑OI复合晶圆的Si衬底的下表面设有反射膜。本发明将底发射VCSEL激光器的外延结构生长在GaAs‑OI复合晶圆上，可以实现VCSEL激光器超大规模集成，进一步提高器件输出激光的性能，从而促进VCSEL激光器在相关领域的工业应用。
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公开(公告)号：CN113937619A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111194382.2
申请日：2021-10-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01S5/183
Abstract: 本发明公开了一种异带泵浦1550nm的光子级联VCSEL激光器及制备方法，衬底上的VCSEL芯片外延结构自衬底侧向上依次包括：N型DBR层、N型全反射DBR层、稀土元素掺杂层、N型波导层、半导体量子阱层、P型波导层、氧化层、P型全反射DBR层和P型DBR层；N型全反射DBR层、N型波导层、半导体量子阱层、P型波导层和P型全反射DBR层构成第一激光谐振腔，N型DBR层、稀土元素掺杂层、氧化层和P型DBR层构成第二激光谐振腔，第一激光谐振腔和第二激光谐振腔形成光子级联复合腔。本发明通过稀土元素掺杂层实现能级跃迁过程中能量的高效利用，提高发光效率，并实现1550nm波长的激光输出。
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公开(公告)号：CN113328336A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110593660.5
申请日：2021-05-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种反馈式窄线宽高功率半导体激光芯片及使用方法，包括：集成在单一芯片上的同相超模选择结构、1/2泰伯距离波导、侧向光栅耦合脊形波导阵列、激光放大锥形波导阵列和边模抑制微结构；侧向光栅耦合脊形波导阵列出射的激光经1/2泰伯距离波导入射至同相超模选择结构中；经同相超模选择结构进行模式选择后，激光再反射回侧向光栅耦合脊形波导阵列内；在小电流激励下，复合谐振腔内优先起振同相模式，输出同相超模激光；同相超模激光入射至激光放大锥形波导阵列中进行功率放大，并在边模抑制微结构的作用下，输出窄线宽、高功率、同相超模的激光。
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公开(公告)号：CN111751830B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202010651243.7
申请日：2020-07-08
Abstract: 本发明公开了一种基于VCSEL混合激光的空间微弱目标红外探测系统，属于空间微弱目标探测技术领域，其包括：包括：VCSEL混合激光系统，VCSEL混合激光系统作为待测空间微弱目标的主动辐照光源，用于出射高频与大功率连续混合红外激光；其中，大功率红外激光作为空间的基础光，高频红外激光用于在基础光的基础上捕捉待测空间微弱目标；红外探测器，用于探测待测空间微弱目标的反射激光信号；计算系统，用于根据反射激光信号获取待测空间微弱目标的信息。本发明提高了整个探测系统的探测精度，可以实现全天时全天候探测；VCSEL红外激光器光束质量好，有利于适配的光学系统的设计。
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