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2-2.4μmGaSb基侧边耦合DFB及FP激光器的理论分析与研制
GaSb基侧边耦合DFB及FP激光器的理论分析与研制
引言
现代通信和光纤通信技术的快速发展，对高性能激光器的需求越来越大。GaSb基侧边耦合DFB以及FP激光器是一种高效可靠的激光器，被广泛应用于光纤通信系统，在紫外和红外光谱范围内有着广泛的应用前景。本文通过理论分析和实验研究，对2-2.4μmGaSb基侧边耦合DFB及FP激光器进行研制。
原理与理论分析
GaSb基侧边耦合DFB及FP激光器是一种利用电子和空穴注入激发产生激射来实现光放大的器件。该器件依靠DFB的光栅反射镜或FP腔来实现光的增强和反馈，从而实现激光器的输出。
DFB激光器通过在激光器波导中引入一定的周期性折射率调制，在波导中形成一个反射光栅，从而实现单模且纵向单模的激射。其原理是通过改变激光器波导中的折射率周期性变化来控制波导中的模式波长，使其与增益谱线匹配。通过选择合适的折射率调制周期，可以实现特定波长的激射。
FP激光器则是在激光器波导两端分别添加反射镜形成一腔深的腔体，从而实现激光反射和放大。FP激光器的输出波长由腔体长度决定，通过调节腔体的长度可以实现特定波长的激射。
实验研制
本文设计并制作了一台2-2.4μmGaSb基侧边耦合DFB及FP激光器。首先，制备了GaSb片，通过分子束外延（MBE）方法在GaSb表面生长了一层10nm的AlSb缓冲层，然后在缓冲层上再生长了300nm的GaSb外延层。
接下来，通过光刻和干法腐蚀等工艺，制作出DFB和FP激光器的结构。通过光刻定义出波导的结构，并采用光刻和腐蚀方法形成光栅或反射镜结构。然后通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法进行外延生长，形成激光器的活动层和其它结构。
最后，使用电子束光刻技术制作出金属电极，将GaSb基侧边耦合DFB及FP激光器直接封装在TO-3封装中，以保护其结构并方便测试。
结论
通过对2-2.4μmGaSb基侧边耦合DFB及FP激光器的理论分析和实验研制，我们成功地设计和制作了这两种激光器。本文通过理论分析和实验验证了DFB和FP激光器的原理和性能，并得出了相关结论。
研究表明，GaSb基侧边耦合DFB及FP激光器具有良好的波导和光学性能，能够实现单模激射和高效率的光放大。它们在光纤通信和其他领域的应用潜力巨大。