什么是MQV多量子肼激光器

什么是MQV多量子肼激光器

量子阱（QW：Quantum Well）激光器與F—P腔雙異質(zhì)結(jié)激光器的結(jié)構(gòu)基本相同，只是有源區(qū)的厚度非常薄。普通F—P腔激光器的有源區(qū)厚度為1000～2000?，而量子阱激光器的有源區(qū)厚度只有10～100?。它的結(jié)構(gòu)特點是：兩種不同成分的半導(dǎo)體材料在一個維度上以薄層的形式交替排列而形成周期結(jié)構(gòu)，從而將窄帶隙的很薄的有源層夾在寬帶隙的半導(dǎo)體材料之間，形成勢能阱。當(dāng)有源區(qū)的厚度小于電子的德步羅意波的波長時，電子在該方向的運動受到限制，態(tài)密度呈類階梯形分布，從而構(gòu)成超晶格結(jié)構(gòu)。量子阱激光器工作原理的詳細分析需要求解勢阱中電子波函數(shù)滿足的薛定諤方程，超出了本書的范圍。

通常用于半導(dǎo)體量子阱的QW結(jié)構(gòu)主要有三種類型，即多量子阱（MQW）、漸變折射率波導(dǎo)限制型單量子阱（GRIN—SCH—SQW）和帶有超晶格緩沖層的漸變折射率波導(dǎo)限制型單量子阱（SLB—GRIN—SQW）。這三種結(jié)構(gòu)的能帶示意圖如圖2—82所示。由圖2—82，可以進一步理解其名稱中“阱”的概念。

QW激光器與一般的雙異質(zhì)結(jié)激光器相比，有一系列優(yōu)越的特性：

1）閾值電流很低，據(jù)報道，國際上的最好水平的QW激光器的閾值電流已降低到只有0.55mA，而激光器的輸出功率卻相當(dāng)高。

2）譜線寬度窄，頻率啁啾改善。頻率啁啾（chirp）是指對激光器進行直接調(diào)制時，由于注入電流的變化，引起載流子濃度的變化，進而導(dǎo)致折射率的變化，結(jié)果使發(fā)射光譜的動態(tài)譜線展寬。激光器的譜線寬度與頻率啁啾都和線寬增強因子α密切相關(guān)，而α又與有源區(qū)的厚度有關(guān)，量子阱激光器的α可降低為一般F—P腔激光器的60%左右，從而使發(fā)射譜線變窄，頻率啁啾得到改善。

3）調(diào)制速率高，用超晶格結(jié)構(gòu)制造的激光器的調(diào)制速度可以遠遠高于體材料制作的激光器。