1、4.4 條形LD,一.條形LD,由來 相對寬面LD：在LD的側(cè)面向無載流子或光子的限制呈現(xiàn)多“光絲”且隨電流發(fā)生變化。 應(yīng)用的需要 條形LD：有源區(qū)或電極（頂面）的寬度器件的寬度 側(cè)向提供載流子和光子的限制。,2.條形LD的制作 條形電極光刻方法 內(nèi)部形成窄電流通路,增益引導(dǎo)LD：側(cè)向n差來定現(xiàn)約束,a. 質(zhì)子轟擊，破壞晶格，缺陷增大，形成高阻區(qū),b. 制作 掩模層，形成絕緣帶,側(cè)向上對少數(shù)載流子擴(kuò)散限制,c. 內(nèi)條限制：采用p-n-p晶體管結(jié)構(gòu)來限制電流,d. 制作反型p-n結(jié),二.條形LD中側(cè)向電流擴(kuò)展和側(cè)向載流子擴(kuò)散,1. 側(cè)向電流擴(kuò)展：頂、底電極不對稱造成側(cè)向電場分布多數(shù)載流子在電場作

2、用下側(cè)向的漂移，后果使窄的有源層內(nèi)載流子濃度分布不均勻。,2. 側(cè)向載流子擴(kuò)散 非平衡少數(shù)載流子在由中心向兩側(cè)形成的濃度梯度作用下側(cè)向擴(kuò)散。 3.限制電流擴(kuò)展，載流子擴(kuò)散 形成側(cè)向高阻區(qū) 反向PN結(jié) 深鋅擴(kuò)散,三.條形LD的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),根據(jù)側(cè)向光子限制機(jī)制的不同，分為： 1.折射率波導(dǎo) 在側(cè)向由形成折射率差臺階 波導(dǎo) BH 掩埋異質(zhì)結(jié),實數(shù)折射率,消光系數(shù)（吸收/增益）,弱折射率引導(dǎo)激光器,（一）脊波導(dǎo)Laser,（二）肋波導(dǎo)Lasers,強(qiáng)折射率引導(dǎo)Lasers,為了降低Laser的 ，提高P-I特性線性和調(diào)制響應(yīng)速率，必須在內(nèi)部建立側(cè)向折射率臺階,平面有源層掩埋異質(zhì)結(jié)Lasers,非平面有源

3、層掩埋異質(zhì)結(jié)Lasers,2. 增益波導(dǎo) 利用有源區(qū)側(cè)向的復(fù)介電常數(shù)的虛部的變化，側(cè)向增益差別造成,種類有： 氧化物限制條形結(jié)構(gòu)LD 擴(kuò)散結(jié)區(qū)限制條形結(jié)構(gòu)LD 質(zhì)子轟擊條形結(jié)構(gòu)LD,影響LD性能的主要因素 注入電流 自由載流子分布 條形區(qū)的熱效應(yīng) 缺點： 由載流子變化造成有效折射率降低 輻射向無源區(qū)滲透 相干性差 線寬 20MHz 多模工作，I 主模紅移 優(yōu)點：可靠性高，制造工藝簡單,四.條形LD的優(yōu)點,改善側(cè)向模式，實現(xiàn)側(cè)向基模工作，易于和光纖高效率耦合 注入載流子的側(cè)向限制使器件的閾值電流降低 有源區(qū)產(chǎn)生的熱量能通過四個無源區(qū)散逸 有源區(qū)尺寸大小，提高了材料均勻性 缺陷減少，與外界隔離，工作可靠性,條形激光器,限制電流的基本結(jié)構(gòu),增益導(dǎo)引激光器 （介電常數(shù)虛部、負(fù)折射率虛部）,折射率引導(dǎo)LD （介電常數(shù)實部、負(fù)折射率實部）,氧化物條形,擴(kuò)散,質(zhì)子,弱折射率引導(dǎo)LD,強(qiáng)折射率引導(dǎo)LD,平面 有源層,非平面 有源層,五.條形LD的發(fā)展方向,提高激光器工作壽命和長期工作可靠性，降低閾值電流。百萬小時，25年。 擴(kuò)展工作