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1.1 何谓面发射激光器 1

第1章 概述 1

1.2 面发射激光器的构造与特征 3

1.3 面发射激光器的历史 5

1.3.1 早期的面发射激光器 5

1.3.2 面发射激光器的发展 5

1.4 面发射激光器的应用范围 11

与面发射激光器有关的书 13

与面发射激光器有关的论文集 13

第2章 面发射激光器的发射条件与工作 23

2.1 面发射激光器的阈值 23

2.2 光输出与效率 28

2.3 面发射激光器中的载流子和光封闭 29

2.3.1 面发射激光器用电流限制构造 29

2.3.2 光封闭构造 31

2.4.3 面发射激光器的偏振 32

2.4.2 光束特性 32

2.4 模式与光束 32

2.4.1 面发射激光器的横模 32

2.5 极限特性 33

2.5.1 极限性能 33

2.5.2 改进的方法 34

第3章 面发射激光器用反射镜的设计与制作方法 37

3.1 面发射激光器用谐振腔 37

3.2 分布布拉格反射镜的设计 42

3.3 介质分布布拉格反射镜 44

3.3.1 反射率的带宽分板 44

3.3.2 介质分布拉格反射镜的制作 45

3.4 半导体分布布拉格反射镜 48

3.5 多层膜反射镜形成中的膜厚控制与评价 51

3.6 采用多层膜反射镜的面发射激光器用谐振腔 52

3.6.1 反射带宽与有效反射镜长 52

3.6.2 谐振模式 53

第4章 极微构造的形成与器件制作技术 57

4.1 光刻法 57

4.1.1 光刻法 57

4.1.2 电子束曝光腐蚀 57

4.2.1 什么是干法刻蚀 57

4.2 干法刻蚀 59

4.2.2 GaAs、InP、GaInAsP 的 RIBE 60

4.2.3 GaN 系列的 RIBE 62

4.2.4 干法刻蚀时底面的损伤 63

4.2.5 干法刻蚀时的侧面损伤 64

4.2.6 腐蚀用的掩模 65

4.2.7 今后的化合物半导体的干法刻蚀 67

4.3 电极的形成 68

第5章 长波长带的面发射激光器 71

5.1 GaInAsP/InP 系列面发射激光器及其特性 71

5.2 连续工作条件与热特性 76

5.3 晶片熔接方法 79

5.4 GaInNAs 材料的长波长面发射激光器 82

5.5 GaAlInAs 材料的长波长带面发射激光器 85

5.6 量子点和它的新构成方法 87

第6章 0.98μm 波带 GaInAs/GaAs 系列面发射激光器 95

6.1 量子阱与增益 95

6.2 器件构造 98

6.3 AlAs 氧化法与模的控制 102

6.4 有关氧化膜窄化面发射激光器的考察 105

第7章 利用倾斜衬底的面发射激光器及其偏振波控制 111

7.1 倾斜衬底及特征 111

7.2 面发射激光器的偏振波模式控制和研究过程 114

7.3 倾斜衬底上的晶体生长和器件设计 115

7.3.1 晶体生长 115

7.3.2 器件设计 119

7.4 倾斜衬底上的面发射激光器的工作特性 119

7.5 倾斜衬底上的面发射激光器的偏振特性 122

8.1 0.85μm 带的面发射激光器及特性 125

第8章 红色和近红外波长带的面发射激光器 125

8.2 0.78μm 带的面发射激光器及特性 128

8.3 0.65μm 带的红色 AlGaInP 系列面发射激光器 130

第9章 蓝色 GaInN/GaN 系列面发射激光器 133

9.1 器件设计 133

9.1.1 蓝色发光材料 GaN 133

9.1.2 GaN 的光增益 134

9.1.3 GaN 系列面发射激光器的基础设计 137

9.2 晶体生长法 139

9.2.1 GaN 晶体的生长 139

9.2.2 有机化学金属的气相生长法 140

9.2.3 AIN/GaN 多层膜反射镜的生长 143

9.3 器件的制作与特性 144

9.3.1 发光二极管 144

9.3.3 半导体激光器 147

9.4.1 垂直谐振腔的设计 148

9.4 面发射激光器的设计 148

9.4.2 电流注入的探讨 149

9.4.3 面发射激光器发生激光振荡的确认 151

9.4.4 面发射激光器的设计 151

第10章 面发射激光器和自发辐射控制 155

10.1 谐振腔与自发辐射控制 155

10.1.1 大的谐振腔下的自发辐射速率 155

10.1.2 微谐振腔中的自发辐射速率的增大 158

10.1.3 自发辐射系数的增大 159

10.1.4 关于受激辐射速率 160

10.1.5 激光特性 160

10.1.6 电子与光的强结合相互作用 161

10.2 面发射激光器中的自发辐射控制 163

10.2.1 平面垂直谐振腔及其模式 163

10.2.2 相对闭合系数和自发辐射速率 164

10.2.3 三维谐振腔的对应的模和自发辐射速率 166

10.2.4 量子阱有源区的效果 169

10.3.1 光子再循环的表达式 171

10.3 光子再循环 171

10.3.2 面发射激光器中的效果 172

10.4 自发辐射控制的验证 173

第11章 面发射激光器的调制特性和光传输 175

11.1 面发射激光器的调制限制 175

11.1.1 弛豫振荡周期数 175

11.1.2 最大调制带宽 176

11.1.3 分布电容而引起的限制 178

11.2 振荡延迟时间 178

11.3 高速调制的特性 180

11.4 光纤传输实验 180

第12章 面发射激光器与功能集成 185

12.1 面发射激光器与集成 185

12.2 多波长集成阵列 186

12.3 波长扫描机构的集成 189

12.4 二维阵列 190

12.5 与电子器件的集成 191

12.6 近场光生成方面的应用 192

第13章 向超并列光电子学方面的发展 195

13.1 应用系统的发展 195

13.1.1 光通信 195

13.1.2 光互连(光中继) 197

13.1.3 在计算机与光信息处理方面的应用 198

13.1.4 光存储器 199

13.1.5 激光打印机 199

13.1.6 显示器 200

13.1.7 照明 200

13.2 并列自导引结合法与并列光子系统 200

13.2.1 并列自导引结合法 201

13.2.2 并列层叠式电路 201

13.2.3 并列光辅助系统 202

13.3 通向超并列之路 203

结束语 207

索引 209

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