人們(men) 直接在Fabry-Perot型量子級聯（QC）激光脊上進行離子銑削的分布式布拉格反射器（DBR）在器件製造和加工後的影響，並觀察到光譜全寬半Max值（FWHM）降低了10倍以上，Max側(ce) 模抑製比（SMSR）保持在峰值光功率下。正如模型所預測的那樣，並通過實驗驗證，在3mm長的激光脊上存在一個(ge) “佳點”，約200µm，並且由光柵深度設置的光譜狹窄和輸出功率之間的權衡從(cong) 1.8µm到2.5µm不等。
分布式Bragg反射器量子級聯激光器（1）
量子級聯（QC）激光器是基於(yu) 半導體(ti) 的中紅外光源，通過帶隙工程設計，由於(yu) 其緊湊的尺寸，提供了有前途的国产成人在线观看免费网站。工作範圍大，輸出功率大。盡管Fabry-Perot型QC激光器具有高產(chan) 量和高成本效益，但由於(yu) 端麵的波長無關(guan) 反射率，其光譜輸出相對較寬。此外，隨著注入電流的增加，由於(yu) 腔內(nei) 空間和光譜燒孔等非線性，譜寬一般會(hui) 增加一個(ge) 數量級以上。然而，在各種国产成人在线观看免费网站中，如醫學中的激光輔助手術或防禦對策中，需要窄帶，高功率操作的QC激光器。
在QC激光器中，通過多種方法實現ji端光譜窄化到單模工作，包括將分布式反饋（DFB）光柵集成到激光腔中，利用外腔（EC）或通過單片耦合腔設計。具有深蝕刻光子帶隙反射鏡（PBGM）和高反射分布式布拉格反射鏡（DBRs）的QC激光器先前已被證明，但沒有提供更大的調諧範圍。zui近的另一種方法是在QC激光脊中引入一個(ge) 電隔離的淺蝕刻DBR部分，以允許在更長的光譜範圍內(nei) 調諧設備。然而，上述国产成人在线观看免费网站不需要單模操作，並且在高注入電流和光功率下防止光譜展寬被認為(wei) 是足夠的，特別是如果它不會(hui) 產(chan) 生功率或閾值的懲罰。
在這裏，我們(men) 報告了具有窄帶輸出到峰值光功率的QC激光器的製造和演示，即在整個(ge) 動態電流範圍內(nei) ，通過国产成人在线观看免费网站DBR光柵，在4.5µm處保持光譜展寬小於(yu) 5 cm-1。在實驗演示中，我們(men) 国产成人在线观看免费网站光柵後，充分表征了激光的電子和光譜，即後期製作，通過聚焦離子束（FIB）銑削。
光柵可以建模為(wei) 具有周期性折射率變化的多層波導，其反射率取決(jue) 於(yu) 溝槽的數量和尺寸，通過二維有限元法（2D-FEM）進行模擬。該結構的行為(wei) 就像一個(ge) 分布式的反射鏡，其頻率位於(yu) 所得到的反射率阻帶內(nei) ，以布拉格波長為(wei) 中心，將它們(men) 反射回腔中。
其他頻率將隨後遭受更大的反射鏡損失在劈裂後界麵，因此具有更高的激光閾值。光柵周期決(jue) 定了反射率阻帶的中心波長，因此根據2 B eff Β n Λ Λ =，其中B Λ為(wei) 布拉格波長，eff n為(wei) 有效折射率，Β Λ為(wei) 光柵周期。光柵的深度、輪廓、占空比和總長度等參數也會(hui) 影響光柵的耦合強度。
圖1
圖1為(wei) 該結構的仿真圖，其中布拉格周期為(wei) 0.7μ B Λ = m，對應的布拉格波長為(wei) Λ B = 4.5μm和3.214。圖1(a)為(wei) 該結構的模擬反射率，其中未銑削區域的折射率設為(wei) n = 3.214。紅、藍、綠三色曲線表示在一定光柵長度和深度範圍內(nei) 的反射率阻帶。圖1(a)的插入部分顯示了使用長200µm、深2.5µm光柵前後QC脊狀激光器的光譜輸出。指數對比度Δn = 0.02和0.08分別對應的光柵深度為(wei) 2.1µm和2.6µm。圖1(b)至1(d)顯示了峰值反射率與(yu) 光柵長度、折射率對比度和占空比的關(guan) 係。圖2顯示了兩(liang) 個(ge) 波長下歸一化強度的表麵圖，一個(ge) 對應於(yu) 布拉格阻帶的中心波長，另一個(ge) 對應於(yu) 4µm波長，顯示了該結構的波長依賴透射率。
圖2
根據該模型，較長的光柵在一定長度（約200 μ m或大約285個(ge) 周期，給定用於(yu) 激光器的參數）內(nei) 更有利，超過該長度則在延長長度方麵沒有優(you) 勢。在指數對比的情況下，表示光柵的深度，我們(men) 發現一個(ge) 更深的光柵將有利於(yu) Max限度地提高反射率和Min的光譜寬度的阻帶，隻有限製在上包層區域的厚度。模擬的結果後來進行了實驗探索，發現很一致。
圖3
在該方法中，通過聚焦離子束（FIB）銑削的無掩模非光刻技術，在QC激光器的頂部熔覆層上雕刻光柵。與(yu) 光刻方法相反，FIB銑削的主要優(you) 點是可以根據特定脊的個(ge) 別激光特性進行定製。圖3顯示了銑削過程後激光脊的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像。圖3(b)顯示了橫截麵切除後的光柵的放大視圖，說明了由於(yu) Ga +離子沉積和蒸發材料再沉積，特別是在高寬高比特征中，占空比隨光柵深度的變化。拚接誤差和設備的有限分辨率也導致了反射率阻帶中心波長的模擬值與(yu) 實測值存在差異。
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