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激光技术及应用A大作业


激光技术及应用 A 大作业



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院(系) : 姓 名:

2012 年

6月

24 日

关于半导体激光器

摘 要: 本文将浅显地涉及到有关于半导体激光器的早期工作、近期国内外发展 的主要方向和目前国内外关于半导体激光器应用的最新水平, 并且综述了半导体 激光器的工作原理, 并对其工作原理进行了初步的讨论。另外还对其未来的应用 前景作出了分析。 1962 年 7 月召开的固体器件研究国际会议上,美国麻省理工学院林肯实验 室的两名学者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)报告了砷化镓材料的光发射现 象。自 1964 年初以来,人们加大了半导体激光器的研究度。目前有关于砷化镓 半导体激光器的最先进技术已经有所进展, 使得半导体激光器领域取得了相当大 的进步。 并且近些年来关于半导体理论模型的完善大大促进了半导体激光技术的 进展日趋成熟又为器件的制作提供了有效的途径。可以预见在今后十年中半 导 体激光器将获得进一步的发展,应用领域也将随之不断地扩大,前景一片光明。 关键词:半导体激光器;发展状况;工作原理;应用及前景。 Abstract: This article will mentioned about the earlier work,the latest directions of development and the applications of the semiconductor lasers simply,and reviewed the working principle of the semiconductor laser,and its working principle is a preliminary discussion.Also analysis for its future prospects. On the Solid Devices International Conference in July 1962,two scholars of the MIT Lincoln Laboratory Keyes and Quist reported the phenomenon of light emission of the GaAs material.Since early 1964,the scientists have increased the degree of semiconductor lasers.There are currently the most advanced technology on the gallium arsenide semiconductor lasers have been achieved,making the field of semiconductor lasers has made considerable progress. And improve on the model of semiconductor theory in recent years contributed greatly to the progress of the semiconductor laser technology matures and provides an effective way for the production of the device. It can be predicted that semiconductor lasers will be further developed over the next decade, the applications will subsequently continue to expand the prospects for the future. Keywords: Semiconductor lasers; development; works; applications and prospects.

一、国内外半导体激光器的发展状况
为了满足21世纪信息传输宽带化、信息处理高速化、信息存储大容量, 以及军用 装备小型高精度化等需要, 半导体激光器正趋向以下几个发展方面, 并取得一 系列重大进展。 1、 高速宽带 LD 高速宽带LD主要是113μ m 和1155μ m 波长LD,用于高速数字光纤通信和微 波模拟光信息传输、分配与处理。潜在市场是未来的信息高速公路和军事装备。 高速宽带LD 从80年代中期长波长光源商品化后便大量开发,主要通过改进管芯 制作和封装技术。最早的高速LD用SI衬底窄有源区BH结构。美国GTE用LPE和VPE 两次外延生长的113μ m lnGaAsP LD ,本征谐振频率超过22 GHz ,3dB带宽24 GHz; Lasertron、 罗克韦尔国际公司均用类似结构获20GHz以上带宽。这种结构因谐振 腔小,输出功率受限制。80年代末起,普遍采用DFB技术。90 年代以来, 又将量子 阱引入到有源区中。目前高速BH LD和MQW + DFB LD都已达到商品化, 用于10Gb/ s 高速数字光纤系统和Ku 波段微波模拟光传输。 近几年来,更普遍地将应变层量子阱技术用于高速宽带LD。据理论研究证明:LD 的调制带宽特性主要由它的弛豫振荡频率f r 和阻尼速率α 决定。有人预测, 压 应变In x Ga1 - xAs/ InP MQW LD的本征3dB带宽可达到90 GHz 而,且应变量子 阱可使LD的特征温度、阈值电流、输出功率等主要参数全面改善。如西门子报道 的0198 μ m 压应变lnGaAs/ GaAs 4 阱LD , 本征带宽达到63GHz,3 dB 带宽达 到30 GHz;贝尔实验室和朗讯技术公司开发的应变补lnGaAs2GaAsP2InGaP MQW LD ,内量子效率80 % ,3 dB 带宽25 GHz , 低至0115 ns的K 因子证明59 GHz 的 最大3dB带宽。德国固体物理应用所等研制的InGaAs2GaAs MQW LD 以20 Gb/ s 实 现无制冷130 ℃高温工作。 2、 大功率 LD 半导体激光器大功率化趋势仍将集中在800 nm 波段, 其次是2 μ m 左右。在 800nm波段, 光泵浦源又是重点。其发展趋势:一是侧面发射1 cm 阵列条堆积组

件。其基本结构是先把若干1 cm 阵列条横向拼装成为光子组合块(LSA) , 然后 将许多“LSA”纵向堆积成堆(stack) , 随即把几个“stack”集合成集合块 (manifold) ,最后把许多“manifold”组合成大阵列。美国的SDL 将50 个100 W 的LSA 构成manifold ,通过2 ×2 manifold 获得20 000 W 峰值功率;用44个100 W的LSA构成4 ×4 mani2fold 获得了70400 W峰值总功率。二是开发表面激射的 二维阵列。这种结构从技术上讲本身就具备一次性形成单片式超大功率LD 的潜 力, 其次是便于以后集合成超大功率LD 组件。 目前正在开发的表面大功率LD 阵 列结构有DBR 二次折射光栅、曲形谐振腔和45°角内腔微反射镜。休斯公司 danbury 光电系统用二次折射光栅GaAlAs DBR 结构, 以3 ×4 元阵列获得20W CW 输出, 这种光源可用于100 km 左右的远程激光雷达; 麻省理工学院林肯实 验室利用谐振腔朝上弯曲的曲形腔面发射结构获40 W CW 输出; 法国汤姆逊公司 采用这种方式获得了单片1000 W 准连续工作(QCW) ; SDL 积极开发45°内腔微 反射镜面阵, 以4 ×12 元获得132 W CW输出功率。 3、 短波长 LD 对于光信息存储而言, 波长越短越有利于聚焦成小光斑, 从而增加信息存储密 度和容量; 许多信息系统终端的感光体的感光度也与光源的波长成反比; 在显 示方面, 绿色是基色之一, 所以蓝2绿光已成为全色显示的关键。在600 nm 以上 LD 商品化之后,蓝2绿光LD 就成了短波长化的主要目标。1991 年, 美国3 M 公 司的Cheng 等人解决了ZnSe 材料的p 型和n 型掺杂技术, 以量子阱结构首次报 道490 nm 蓝光激射, 使多年徘徊不前的Ⅱ- Ⅴ族材料研究向实用化器件迈出了 历史性一步。 此后器件研究活跃起来, 日本的索尼、 松下、 日亚, 美国的3M、 , IBM 欧洲的菲力浦等, 以及许多大学都在开发这种器件。1993 年[7 ,8 ] , 日本索 尼公司523 nm ZnSe 蓝2绿LD 室温下CW 工作; 1997 年室温下CW 工作时间超过 100小时。同时用于蓝2绿LD 的材料还有GaN ,日亚的InGaN LD 也已实现了室温 下CW 工作。 最近又超过300 小时的CW 工作时间。两种材料均存在晶体生长中缺 陷引起可靠性问题, 哪种材料的LD 最先进入商品市场目前还难说。但可以肯定 蓝2绿光LD 在下世纪将成为重点商品化器件。

4、 量子线和量子点激光器 量子线激光器和量子点激光器的概念是1982 年由东京大学尖端技术研究中心的 荒川泰彦等人提出来的[9 ] 。在通常的量子阱中, 电子在层厚度方向量子化, 电子能够沿着薄膜的平面内自由运动, 电子的自由度变成2 , 其态密度呈台阶 函数曲线。与此相比,在量子线和量子点中, 电子的自由度分别变成1 和0 。尤 其是在量子点结构中, 电子已不能自由运动了。随着自由度趋向于0 , 电子的密 度分布形状将越尖锐。 它引起的结果是电子能级分布与增益谱集中, 因此对相的 载流子浓度, 自由度减少, 增益峰值就变高, 而使阈值电流明显下降。 据理论预 测, 量子点LD 的阈值电流可低于1 μ A。 另一方面, 由于态密度尖锐化, 伴随温 度上升由费米函数引起的增益扩张得以抑制, 这等于抑制了阈值电流的温度依 赖性,提高了特征温度系数T0 。量子限制效应还 使LD 的调制带宽和光谱线宽等动态特性大幅度改善。因微分增益g 由于量子效 应而增大(g 的平方根与弛豫振荡频率f r 成正比) ,线宽增强因子α 由于量子效 应而下降。量子线和量子点激光器80 年代完成理 论研究, 90 年代进入广泛工艺实施阶段。国外有大量公司、研究所和院校在进 行该领域的研究。为了实现室温下量子线或量子点LD CW 工作, 线尺寸必须减少 到20 nm 以下, 而且尺寸误差必须十分小。这对微细加工技术提出了严峻的挑 战。 目前的试制技术大致分成两类: 微细加工与晶体生长法。 前者可以是电子束、 聚焦离子束、X 射线光刻和掩模; 后者有横向生长、倾斜衬底台阶气相生长、激 光辅助原子束外延(AL E) 生长等。微细加工技术使用 最广的是先在衬底刻蚀出沟槽( Ⅴ形) , 然后进行选择性生长线结构。贝尔通信 研究所(Bellcore) 最早采用, 获80 nm 量子线和013 mA 阈值电流, 东工大、韩 国大学、 中科院等均用这种技术获得60~ 80nm 宽量子线。晶体生长法, 最近几 年来自组织法使用最广。它是1993 年, 日本NTT 公司的天明二郎等人用MOVPE 在GaAs 衬底上生长InGaAs/ AlGaAs 量子阱过程中, 偶然发现的纳米尺寸自组 织现象。在(311) B 衬底上, 生长InGaAs 薄膜后, 在高温下中断几分钟, 便在 内部自动形成100 nm 以下尺寸的应变量子点。它比人工法形成的低维化结构显 示出更优良的晶格质量与界面结构,而且尺寸在20~100 nm 范围可控制, 是目 前最有前途的量子点形成技术。NTT、富士通公司、密执安大学、柏林大学等用

这种技术研制了量子点激光器, 尺寸最小在20 nm 以下, NTT 还获得室温振荡成 功。 目前量子线和量子点激光器仍处于基础研究阶段, 还有许多技术问题, 但必 将成为下世纪新一代高性能LD。 5、 中红外 LD 大功率中红外(3~5 μ m) LD 是目前急需的半导体光源, 它在红外对抗、红外照 明、激光雷达、大气窗口自由空间通信、大气监视和化学光谱学等方面有广泛应 用前景。 近几年来, 中红外LD 在工作温度和输出功率提高方面取得了明显进展, 主要采用一般量子阱和新开发的量子阱结构。在普通的QW 结构中( I 型) , 电 子和空穴被限制在相同的层内。因Ga InAsSb 和AlGaAsSb能够形成I 型能带对准, 以有效地限制载流子并提供良好的光波导2 μ m 波长, 由Ga InAsSb 有源层和 AlGaAsSb 限制层构成的LD 自80 年代以来获得广泛开发, 在2 μ m CW 工作高 达400 K, 在217 μ m CW 工作到234 K, 在315 μ m 到175 K, 在319 μ m 到128 K。由1 μ m LD 阵列泵浦的4 μ m激光器在92 K产生2 W 的峰值功率和240mW 的 平均功率。Ⅱ型结构的激射作用是1986 年由前苏联科学家首次报道的, 90 年代 引入Ga InSb/ InAs 超晶格。在Ⅱ型结构中, 电子和空穴被限制在不同的外延层 内, 光学跃迁通过隧道发生。这种结构的LD 在218 和413 μ m 波长之间脉冲工 作达160 K, 最好性能是312 μ m 获255 K的最大脉冲工作温度。Ⅲ型结构一般在 QW 中使用内子带跃迁[10 ] , 又叫做量子级联(QC) 激光器。对于Ⅰ型和Ⅱ型结 构, 在GaSb 或InAs 衬底上生长含Sb 合金, 因为它们的禁带能级适合用于中红 外激射, 而内子带激光器的激射波长由能带偏移和量子阱厚度决定, 材料选取 不受Sb 化合物限制, 波长可更长。通过调节不同材料组分和QW 厚度, 在5~8 μ m 工作的级联激光器已实现高达320 K脉冲工作和140 K CW 工作, 脉冲功率在 300K达到200 mW/ 面。除上述三种技术外, 利用现在十分成熟的近红外LD 作泵 浦源, 不失为获得中红外大功率的有效途径。1994 年, 林肯实验室用0194 μ m LD 作泵浦源, 先后通过泵浦Ga InAsSb/ AlGaAsSb 和InAsSb/ AlAsSb DH结构, 在3~4 μ m 波长和95 K温度下获得1 ms 脉冲1 W 以上峰值功率; 通过优化结 构、改进封装降低热阻在3195μ m、92 K取得了2 W 峰值功率和240 mW 平均功率; 用Ⅰ型QW 和Ⅱ型结构, 在3~4 μ m 也获得了1 W/ 面以上峰值功率。

二、工作原理
工作原理及特点: 半导体激光器(LD)是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射 作用的器件.其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导 带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间, 实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴 复合时,便产生受激发射作用.半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注 入式, 光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器, 一般是由 GaAS(砷 化镓),InAS(砷化铟) ,Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管, 沿正向偏压注入电流进行激励, 在结平面区域产生受激发射.光泵式半导体激 光器,一般用 N 型或 P 型半导体单晶(如 GaAS,InAs,InSb 等)做工作物质, 以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器, 一般 也是用 N 型或者 P 型半导体单晶(如 PbS,CdS,ZhO 等)做工作物质,通过由外 部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件中,目前性能较好,应用较广 的是具有双异质结构的电注入式 GaAs 二极管激光器. 半导体激光器优点是体积小,重量轻,运转可靠,耗电少,效率高等。 半导体激光(Semiconductor laser)在 1962 年被成功激发,在 1970 年实现 室温下连续输出。后来经过改良,开发出双异质接合型激光及条纹型构造的 激光二极管(Laser diode)等,广泛使用于光纤通信、光盘、激光打印机、 激光扫描器、激光指示器(激光笔),是目前生产量最大的激光器。 半导体激光器在基本构造上,它属于半导体的 P-N 接面,但激光二极管 是以金属包层从两边夹住发光层(活性层),是“双异质接合构造”。而且 在激光二极管中,将界面作为发射镜(共振腔)使用。在使用材料方面,有 镓(Ga)、 砷(As)、 铟(In)、 磷(P)等。 此外在多重量子井型中, 也使用 Ga·Al·As 等。 由于具有条状结构, 即使是微小电流也会增加活性区域的居量反转密度, 优点是激发容易呈现单一形式,而且,其寿命可达 10~100 万小时。 激光二极体的优点是效率高、体积小、重量轻且价格低。尤其是多重量 子井型的效率有 20~40%,P-N 型也达到数%~25%,总而言之能量效率高是其最

大特色。另外,它的连续输出波长涵盖了红外线到可见光范围,而光脉冲输 出达 50W(带宽 100ns)等级的产品也已商业化,作为激光雷达或激发光源可 说是非常容易使用的激光的例子。 基本上的激光器分为 1)异质结构激光器 (2) 条形结构激光器 (3) GaAIAs/GaAs 激光器 (4) InGaAsP/InP 激光器 (5) 可见光激光器 (6)远红外激光器 (7)动态单模激光器 8)分布反馈激光 器 (9)量子阱激光器 (10)表面发射激光器 (11)微腔激光器 发光部分

三、应用及前景
按照波长和应用领域, LD 可大致分为长波长和短波长。实用化短波长LD 覆盖 635~950 nm 范围, 以GaAs 为衬底外延制作而成, 是目前市场上用量最大的器 件。在InP 衬底上制作的长波长LD , 波长范围在950~1550 nm , 以光纤通信应 用为主, 其中980 nm 和1480 nm 大功率LD 用作光纤放大器的泵浦光源 。

短波长LD 对于不同的应用又可分成不同种类。780 nm 器件是最早的实用化LD , 输出功率3 mW , 用普通的F2P 结构, 80 年代中期用MOCVD 实现大批量生产, 当 时近10 家日、 美公司生产这种器件。 用MOCVD 每次可加工30 片3 英寸的GaAs 外 延片, 所以780nm 波长LD 已成为最廉价的激光产品。主要用于音响CD 放机、 CD-ROM计算机驱动、CD2ROM 电视游戏机、迷你放机(只读) 和激光盘放机等。低 档桌上激光打印机用量也占相当数量。 该器件的四大生产厂家全集中在日本: 松 下、索尼、罗本和夏普。目前780 nm 的LD 每年用量已达到1亿支。

670 nm 以下的AlGa InP 红光LD 是90年代以来发展最快的半导体光源之一。它 采用MOCVD 和应变量子阱技术。1985 年,日本NEC 实现室温连续工作, 1988 年 东芝最先推出670 nm 产品。90 年代红光LD 进入条码扫描、激光打印和塑料光 纤通信等领域, 年市场增长率达100 %。到1996 年止,全世界用于上述领域的红 光LD 已接近年用量500 万支。这里特别值得一提的是635nm~650 nm 的DVD 放 机用LD。1995 年12 月, 索尼、菲力浦、Time Warner 、东芝与松下、日立、三 菱、 胜利、 先峰, 以及后来参加的Thomson2CSF 就通用DVD 的标准细节达成最后 协议, 这不仅掀起一场音像市场的革命, 更为红光LD 的生产辟了巨大的潜在市

场。预计2000 年DVD 放像机年产量将超过5000 万台。从1996 年底开始, 三洋 每月生产20 万支DVD 用LD , 预计1997 年每月提高产量到50 万支。夏普、日电 每月生产能力可增加到100 万支, 松下20 万支。 这些器件均是在GaAs 衬底上通 过应变层量子阱结构实现, 功率3~5 mW ,Ith15 mA 左右。1997 年中期后, 这 些日本公司又陆续生产30 mW 的可写入DVD 用LD。这些足以说明应变层量子阱技 术在600nm 波段LD 生产中应用完全成熟。

800 nm 波段LD 用途最广泛, 其主要特点是大功率。功率提高也是LD 实用化的 突破口。早在70 年代中期, GaAs 大功率脉冲激光器就开始用于激光制导和军 训。 尤其是80 年代初, 超薄层工艺技术突破, 量子阱结构使LD 的单管输出功率 突破1 W(CW) 的瓶颈。1986 年1 W 以上LD 陆续上市。几瓦以上功率的器件有两 种: 500 μ m宽的单条形多模器件和多条形多模阵列。4W 以上功率一般均采用多 条形单片阵列。 根据现有工艺条件, 此功率级的标准产品为1cm 宽阵列条。由单 个多条形阵列或若干阵列的组合, 可实现更大的输出。 对于要求峰值功率的应用, 这些阵列条可工作在脉冲模式(QCW) , 提供100~300 W QCW 功率。需超过20 W CW 功率时, 可把大功率阵列条以垂直方向堆积, 由于这种方式散热困难, 堆积组 件通常都以Q CW 工作。商品市场上的堆积组件脉冲功率高达5 kW。个别军用组 件功率更大。世界上800 nm 左右大功率LD 研制生产水平最高的是美国的SDL 和 Optical Power 公司。它们提供的大功率器件占世界市场的60 %以上, 其次是日 本三菱和德国西门子公司。SDL 能提供10 W~30 W CW 产品系列, 以及数千瓦的 脉冲系列堆积组件。Optical Power 公司的1cm 单片阵列条输出已超过20 W 的 极限。 它们通过改进外延工艺和热监控技术, 使1cm 阵列条形LD 功率增加一倍, 在915 nm峰值波长上单片CW 功率达40 W , 光纤耦合功率30 W , 脉冲功率155 W (水冷条件下) 。

大功率半导体激光器的应用方式可分为两种: 一种作为泵浦固体激光器的泵浦 源,另一种是直接利用LD 的辐射。808 nm LD泵浦的固体激光器已用于材料加工、 光通信、光存储、图像记录等民用领域, 以及制导、测距、照明、大气传输等军 用领域。 固体激光器的传统泵浦源以闪光灯为主, 其主要缺点是体积大、 寿命短、

能耗高、 效率低, 这些不足正是LD 的长处。 功率低和光束质量差又是固体激 LD 光器的优势, 所以用LD 泵浦固体激光材料, 可以优势互补、扬长避短, 全面改 进固体激光器性能, 尤其是电2光效率、 体积和寿命, 对军事部门非常有吸引力。 美国Fibertek 公司1991 年向陆军交付一台战术用通信发射机, 波长532nm、功 率015 J / 脉冲。1990 年麦道公司已开始在F/ A218 战斗机上试验LD 泵浦固体 激光测距仪, 1991 年春投入批量生产。 这种激光器已用于相干光雷达。 nm LD 785 泵浦的Ho : YAG 红外激光器还作为干扰机源干扰红外制导导弹, 波长为2μ m , 室温输出40 W 平均功率。 LD 泵浦的固体激光器应用市场年增长率达80 %以上, 1996 年民用市场为3114 台, 1997 年增长到4753 台, 产值分别达到5298 万美元和877211 万美元。军用 市场的产量少于民品, 但产值较高, 因军用器件功率和可靠性等要求高于民品。

大功率LD 输出更广泛地是直接应用。随着近几年来输出功率不断提高, 它在两 用市场中越来越活跃。在军用上, 主要是成像雷达、激光测距( 1500 m 左右) 、 武器引爆、武器模拟和卫星之间的大气通信等。雷达主要是820~850 nm 波长LD 及阵列, 激光测距和武器引爆用800~900 nm 大功率脉冲激光器, 武器模拟用 904 nm 激光器,大气通信也采用820 nm 左右的窄光束大功率LD。 在民用方面, 材 料加工和印刷以及医疗是增长最块的市场, 年增长率在50 %左右。所以说, 800 nm 波长大功率LD 是整个半导体激光市场上最耀眼的明星, 是量子阱LD 最早实 用化的波长区。在980~1550 nm 长波长区, 980 nm、1017 nm 以及1480 nm 波 长以光放大器泵浦光源为目的, 特点是大功率和单模输出单元器件。其中1480 nm InGaAsP/ InP 长波长大功率LD 最早实用化, 用于1550 nm 波长光放大, 80 年代中后期用F2P 结构, 90 年代开始以量子阱为主, 已形成30 mW、50mW、70 mW 和100 mW 系列产品, 研制水平可达到500 mW 以上单模。980 nm In2GaAs/ GaAs 大功率LD 用于1155 μ m 掺铒光纤放大器, 吸收效率更高, 噪声更低, 因而比 1480 nm 泵浦源更受欢迎。目前这两种放大器用泵浦源都很成熟, 在无中继长途 大容量数字光通信和孤子波传输系统广泛应用。 1017 nm 波长InGaAlAs/ GaAs 大 功率LD 是113 μ m 波长掺钋光放大器用泵浦源,是近几年内发展起来的, 已有 批量产品, 单模输出功率在100 mW 以上。由于113 μ m光纤系统在中短距离和中

容量的巨大市场,该器件市场潜力很大。113 μ m 和1155 μ m InGaAsP LD 分别 是石英玻璃光纤零色散和最低损耗区的光源。经三个技术阶段的发展, 113 ~ 1155μ m 波长LD 生产技术已成熟。L PE 生长的F2P 结构113 μ m LD 在80 年代 中期以前,用于陆地和部分越洋长途干线; 1986 年DFB 结构113 μ m LD 上市, F2P 结构器件价格下跌, 从上千美元降到数百美元。 80年代末期, 长途系统应用 1155 μ m DFBLD , F2P LD 用于中短系统。同时量子阱结构与DFB 结合起来, 开 发出215 Gb/ s 的产品, 工艺技术以MOCVD 为主。90 年代以来, 应变层量子阱 技术作为研制器件技术广泛应用, L PE 除作为部分生产技术保留外,已完全退出 长波长LD 研制舞台。长波长LD 由于价格远高于短波长LD , 其产值在整个LD 市 场超过50 %。其市场主要受发达国家和发展中国家光纤通信设施的促动。这些LD 的生产厂家主要分布在日本、北美、欧洲, 厂商包括日本的富士通、日立、NEC , 北美的朗讯技术和北方电信光电子公司, 欧洲的阿尔卡特尔、 爱立信和一批小供 货商。215 Gb/ s 的11 55μ mDFB LD 广泛应用于更新长途网络, 利用4 支这种 1155μ mDFB LD 波分复用(WDM) 的10 Gb/ s系统正在逐步建立。在系统的局间段、 中央16交换局之间光纤线路用622 Mb/ s 或215Gb/ s LD , 在中央局和用户之间 主要用113μ m F2P LD , 传输速率为155 Mb/ s 左右。

四、结论
本文介绍了有关于半导体激光器的早期工作、 近期国内外发展的主要方向和目前 国内外关于半导体激光器应用的最新水平,并且综述了半导体激光器的工作原 理, 并对其工作原理进行了初步的讨论。 另外还对其未来的应用前景作出了分析。 综上所述, 半导体激光器在红光和115 μ m 波段范围以内的技术已十分成熟, 大 量的商品器件在军、民两用的广大市场上受到欢迎。截止1997 年底, 全世界的 LD 销量已超过211 亿支, 产值超过20 亿美元, 占世界整个激光市场的2/ 3 强。随着新型波长( 短、长)LD 和高性能LD 的开发, 下世纪半导体LD将涉足更 广泛的两用领域, 保持持续高速的市场增长。

五、参考文献
1 2 3 4 5 6 7 何兴仁 1 国外激光, 1993 , (4) : 1 Steele R1L aserFocus W orl d, 1997 , 33 (2) : 84 Atlas D A et al. I E E E Photo Techn L et t, 1993 , 15(2) : 123 Lingren S et al. I E E E Photo Techn L et t, 1994 , 19(3) :306 Goutain E et al. Elect ronL et t, 1996 , 32 (10) : 896 He Xet al. Elect ronL et t, 1997 , 33 (14) : 1221 Nakamura Set al. J J apan Appl Phys, pt2, 199736 : 1059


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