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四川大擘硕士学位论文 外腔锁相宽条半导体激光器列阵侧模 耦合系数分析 光学专业 研究生：施鹏程指导教师：陈建国 半导体激光器列阵( l d a ) 具有体积小、重量轻、成本低、光电转化效率 ，汛输出功率夫、使用寿命长等诸多优点，目前已经在工业、医学和科学等领 域得到了厂泛的应用。但是由于输出光束质量较差，l d a 的应用范围被大大1 5 i i ! 制。利用外腔镜耦合实现l d a 的空间锁相可以在很大程度上改善l d a 的输出 光束质量，尤其适用于宽发光区的高功率l d a 。这一技术具有良好的应用前景。 人们曾以基模高斯光束为模型，对l d a 各单元间的基侧模耦合系数进行了 一定的分析。但是随着发光单元闽距和单元发光区的增大，宽条高功率l d a 的 出射光在侧向上仅仅用基侧模来描述是不够的，它还可能包括高阶侧模。 在本文中，我们针对宽条高功率l d a 各发光单元问的基侧模耦合系数以及 高阶侧模耦合系数进行了具体的计算和细致的分析，结果表明：外腔锁相l d a 的各阶侧模各级耦合系数随着外腔长度的变化规律基本相似只是其极值的大 小和位置不同。对于同阶侧模的各级耦合系数，其极值随着耦合系数级次的增 大而减小，极值所对应的腔长随着耦合系数级次的增大而增大；对于不同阶侧 模的i 司一级耦合系数，其极值随着侧模阶次的增大而增大，极值所对应的腔长 随着侧模阶次的增大而减小。要想在相邻单元问实现能量最强的基侧模的外腔 锁相，外腔长度的选择十分重要，既要保证相邻单元的基侧模间具有足够的耦 合，还要尽量增大相邻单元基侧模耦合系数与其它各耦合系数的差别。如果外 腔长度过小的话，就会出现高阶侧模耦合较强锁定，基侧模耦合较弱的情况。 这些结论对外腔锁相实验具有重要的参考价值。 此外，针对外腔耦合系数低于内腔自耦合系数的情况，我们从理论上设计 t 四川大学j 贞士学位论文 了一一套外腔镜倾斜时的锁相系统，经计算表明此系统可大大提高外腔耦合系数。 关键词：半导体激光器列阵，外腔，锁相，侧模，耦合系数 四川大学硕士学位论文 a n a l y s i so nc o u p l i n gc o e f f i c i e n t sa r i s i n gf r o md i f f e r e n t l a t e r a lm o d e so fw i d e - a p e r t u r ed i o d el a s e ra r r a y p h a s el o c k e di na ne x t e r n a lc a v i t y m a j o r ：o p t i c s p o s t g r a d u a t e = s h i p e n g c h e n gs u p e r v i s o r = c h e njia n g u o l a s e rd i o d ea r r a y ( l d a ) h a sm a n ym e r i t ss u c ha ss m a l lv o l u m e ，l i g h tw e i g h t ，l o w c o s t ，h i g hp h o t o e l e c t r i ce f f i c i e n c y , h i g ho u t p u to fp o w e ra n dl o n gl i f et i m e a t p r e s e n t ，l d ah a sb e e nw i d e l yu s e di nt h ef i e l d so fi n d u s t r y , m e d i c i n ea n ds c i e n c e h o w e v e rt h er e l a t i v e l yp o o rs p a t i a lp r o p e r t yo fl d a so u t p u tl i m i t si t s a p p l i c a t i o n s i nm a n yf i e l d s t h em e t h o do fe x t e r n a lp h a s e l o c k i n gv i aa l le x t e r n a lc a v i t yc a n g r e a t l yi m p r o v et h eo u t p u tp r o p e r t yo ft h e l d a i ti s e s p e c i a l l ys u i t a b l ef o r w i d e a p e r t u r el d a t h ea p p l i c a t i o no f t h et e c h n o l o g yi sp r o m i s i n g af u n d a m e n t a lg a u s sb e a mm o d e lh a db e e na d o p t e dt oa n a l y z el d a sc o u p l i n g c o e f f i c i e n t a r i s i n g f r o mf u n d a m e n t a ll a t e r a lm o d eb e t w e e ne m i t t e r s b u t w i t h i n c r e a s eo ft h ed i s t a n c ea m o n ge m i t t e r sa n dt h eb r o a d i n go fe m i t t e f i n ga r e a s ，t h e o u t p u tl i g h to fw i d e a p e r t u r e ，h i g h - p o w e rl d as u p p o r t sn o to n l yf u n d a m e n t a ll a t e r a l m o d eb u ta l s oh i g h o r d e rl a t e r a lm o d e s i nt h i st h e s i s ，d e t a i l e dc a l c u l a t i o na n da n a l y s i sh a v eb e e nm a d eo nt h ec o u p l i n g c o e f f i c i e n t sa r i s i n gf r o mf u n d a m e n t a ll a t e r a lm o d ea n dh i g h - o r d e rl a t e r a lm o d e s b e t w e e ne m i t t e r so fw i d e a p e r t u r e h i g h - p o w e rl d a t h er e s u l t ss h o wt h a t ：a l l c o u p l i n gc o e f f i c i e n t sa r i s i n gf r o md i f f e r e n tl m e r a lm o d e sf o l l o ws i m i l a rv a r i a t i o n p a t t e r n sa l o n gw i t ht h ec h a n g eo f e x t e r n a lc a v i t y ( e c ) l e n g t h b u tt h em a g n i t u d ea n d l o c a t i o no f t h em a x i m u mc o u p l i n gc o e f f i c i e n ta r en o ts a m e f o rc o u p l i n gc o e f f i c i e n t s o fd i f f e r e n tg r a d e sa r i s i n gf r o mt h es a m eo r d e r s l a t e r a lm o d e ，t h em a x i m u mv a l u e t 四川大学硕士学位论文 d e c r e a s e sa st h ec o u p l i n gc o e f f i c i e n t sg r a d ei n c r e a s e s ，a n dt h ec o r r e s p o n d i n ge c l e n g t h i n c r e a s e sa st h e c o u p l i n g c o e f f i c i e n t s g r a d e i n c r e a s e s f o r c o u p l i n g c o e f f i c i e n t so ft h es a m eg r a d ea r i s i n gf r o md i f f e r e n to r d e r s l a t e r a lm o d e s ，t h e m a x i m u mv a l u ei n c r e a s e s a st h el a t e r a lm o d e so r d e r i n c r e a s e s ，a n d t h e c o r r e s p o n d i n ge cl e n g t hd e c r e a s e sa st h el a t e r a lm o d e so r d e ri n c r e a s e s i no r d e rt o a c h i e v e c o u p l i n g a n d p h a s e - l o c k i n g o ff u n d a m e n t a ll a t e r a lm o d eb e t w e e n n e i g h b o r i n ge m i t t e r s ，t h ec h o i c eo fe cl e n g t hi sc r u c i a l i ts h o u l de n s u r ee f f e c t i v e c o u p l i n ga r i s i n gf r o mf u n d a m e n t a ll a t e r a lm o d eb e t w e e nn e i g h b o r i n ge m i t t e r s ，a n d t h ed i f f e r e n c ea m o n gc o u p l i n gc o e f f i c i e n t sa r i s i n gf r o mf u n d a m e n t a ll a t e r a lm o d e a n dh i g h o r d e rl a t e r a lm o d e ss h o u l da l s ob ek e p ta sl a r g ea sp o s s i b l e ，l ft h ee c l e n g t hi st o os h o r t ，p h a s el o c k i n ga m o n gh i 曲o r d e rl a t e r a lm o d e si sl i k e l yt oa p p e a r t h ec o n c l u s i o n sh a v e i m p o r t a n t r e f e r e n c ev a l u ef o r t h e e x p e r i m e n t a t i o no f p h a s e l o c k i n gl d a i na ne x t e r n a lc a v i t y f u r t h e r m o r e ，a i m e da tt h es i t u a t i o nt h a tt h ec o u p l i n gc o e f f i c i e n to fe x t e r n a lc a v i t y i ss m a l l e rt h a nt h a to fi n n e rc a v i t y ，w eh a v ed e i g n e dap h a s e l o c k i n gs y s t e mw i t h t i l t e de x t e r n a lc a v i t ym i r r o tt h ec a l c u l a t i o nr e s u l ts h o w st h a tt h es y s t e mc a n i n c r e a s et h ec o u p l i n gc o e f f i c i e n to f e x t e r n a lc a v i t yc o n s i d e r a b l y k e y w o r d s d i o d el a s e ra r r a y , e x t e r n a lc a v i t y , p h a s e l o c k i n g ，l a t e r a lm o d e ， c o u p l i n gc o e f f i c i e n t 四川太擘硕士擘住论文 第一章绪论 1 1 半导体激光器的发展历史及应用 1 9 1 6 年，爱因斯坦( e i n s t e i n ) 首次提出了光的受激辐射概念。1 9 5 8 年， 汤斯( c h t o w n e s ) 和肖洛( a l s c h a w i o w ) 进一步提出了实现光的受激辐 射放大的必要条件以及研制激光器的设剁1 i 在此理论构想的直接指导下，梅 曼( t h m a i m a n ) 于1 9 6 0 年用红宝石晶体研制成功世界上第一台激光器1 2 i 。 苏联列别捷夫研究所的巴索夫( n gb a s o v ) 等人随后于1 9 6 1 年最先公丌 发表将载流子注入半导体p n 结中以实现“注入激光器”的论述，并且论征了 在如隧道二极管那样高度简并的p - n 结中实现粒子数反转( 这是产生受激发射 的必要条件) 的可能性1 3 1 。1 9 6 1 年伯纳德( m ga b e r n a r d ) 与杜拉福格( g d u r a f f o u r g ) 利用准费米能级的概念推导出在半导体有源介质中实现粒子数反转 的条件，即半导体中实现受激发射时的必要条件1 4 1 对应于非平衡电子，空 穴浓度的准费米能级差必须大于受激发射能量。在这些理论的指导和推动下， 在1 9 6 2 年后期荚国的四个实验室几乎同时宣却研制成功g a a s 同质结半导体激 光器【5 棚。 但是当时所发明的半导体激光器都是属于同质结注入型的，其阈值电流密 度极高，一股大于5 1 0 4a c m 2 ，这就使得它们只能在低温下以脉冲方式工作。 1 9 6 3 年，有人提出了异质结结构的半导体激光器构想【9 1 0 1 ，即把一个窄带隙的 半导体材料央到两个宽带隙半导体材料之间来形成异质结构，希望在窄带隙半 导体中产生高效率的辐射复合。自那以后，异质结材料的生长工艺，如气相外 延( v p e ) 、液相外延( l p e ) 都取得了长足的进展，于1 9 6 9 年成功的使用液相 外延技术生长出能够在室温下运行的单异质结半导体激光器 1 1 , 1 2 i 。这种结构的 激光器其阔值电流密度较之同质结激光器降低了一个数量级，约为 l x l 0 4a c m 2 1 9 7 0 年，室温下连续运转的双异质结半导体激光器也研制成功 1 1 3 - 1 5 1 ，其阙值电流密度比单异质结激光器又下降了很多倍，在3 0 0k 下约为 2 3 1 0 2a c m 2 i s l 双异质结半导体激光器的问世开创了半导体激光器发展的 四川大学硝士擘住论文 新时期，从此半导激光器进入了飞速发展的阶段，主要表现为：阙值电流密度 4 ：断f 降，皿发射激光器的闽值已经达到了a 的垦级i 。6 l ；室箍盂卜| 连续输出上j j ，孛小断增加，半甘体激光器单管输出功率已从几个毫轧增大剑- f & 瓦；j i 亘过 政变f j 源联的材料，窀温连续波运行半导体激光器覆盖了柏：均宽的波长范l j ( 5 7 0 m 1 6 0 0 m ) ；发展许多性能优良的半导体激光器件，如分都白拉格 ( b r a g g ) 反射( d b r ) 激光器、分钿反馈( d f b ) 激光器、垂直腔面发射激光 器、量f 阱和应变量子阱激光器以及半导体激光器列阵等等。 中导体激光器具有许多其它激光器不可比拟的优点。它具有体积小、重量轻、 成小低、光电转化效率高、使用寿命长以及所覆盖波段范围广筲特点。在当今 的信息化社会咀，半导体激光器已经被广泛的应用于光纤通信，光盘存储、光 电子集成电路中。在其它领域，如激光加工、激光测距、激光医疗、激光打印、 激光显示以及泵浦固体激光器等，半导体激光器也占有举足轻重的地位。半导 体激光器发展速度之快，应用范围之广，发展潜力之大是目前任何其它激光器 所无法取代的。 1 2 高功率半导体激光器列阵简介 传统的单管半导体激光器由于受到腔面损伤阈值的限制，其输出功率最大 只能达到瓦级的水平【l ”，很难再有大幅度的提高为了克服半导体激光器输出 功率不高的问题，人们通过叠加多个单管激光器来获得高功率输出。把多个规 格相同的半导体激光器按照周期性的间距集成在一维上就构成了半导体激光器 列阵( l d a ) 。早在8 0 年代初，人们就对l d a 进行了研究【1 9 - 2 1 1 ，进入9 0 年代 后，用于激光加工以及泵浦固体激光器等众多领域的高功率l d a 已成为研究的 热点2 3 1 ，高功率l d a 技术也随之逐渐成熟。 目前国际上标准的商用l d a 产品通常宽度为1c m ，上面一次性生长出1 9 个发光单元，发光单元的自j 距一般为5 0 0 坍，发光区在慢轴方向上( 平行于有 源层的方向) 的宽度一般为1 0 0 , u m 一4 0 0 j m ，在快轴方向上( 垂直于有源层的 方向) 的宽度为l m 3 l m 【2 4 l 。慢轴方向的发散角( 半高全宽处f w h m ) 为l o 。 左右，快轴方向的发散角为4 0 左右现在商用高功率l d a 的输出功率己达到 百瓦量级。为了适应一些更高功率的应用要求，人们还将几个、几十个甚至更 多的l d a 做成堆叠的线阵或者面阵( 也叫二维线阵) ，这种堆叠阵列的输出功 四川失季硕士擘住论文 率町以达到于瓦蛩级。 1 3 半导体激光器列阵的外腔锁相 与半导体激光器单管相比，半导体激光器列阵的输出功率得到了人i i ；度的 抛高，仉却是以牺牲输出光的光束质量为代价的。这是因为l d a 中各个发光前 j 二的运i r 状念相对独立，它们的出射光是互不相干或部分相f 的，即使它们具 有相州的输出波长，各个发光单元之间也没有确定的位相关系。在不采取任何 十h 位锁定机制的情况下，l d a 的远场分南就是各个发光单元远场非相干叠加的 结果，其空日j 特性较差，能量分如也很分散。这就限制了l d a 在一些对光束质 量有很高要求的领域中的应用，如激光武器、卫星激光通信等。 如果能采用某种方式使l d a 各个发光单元之问的光场相互耦合，使之具有 共同的波长和确定的位相关系进而实现位相的锁定，那么就育可能从列阵获得 相干光输出，从而提高输出光的光束质量。这就是所谓的空| 日j 锁相。 根掘所采用耦合方式的不同，l d a 锁相可以分为两类：内部耦合和外部耦 合内部耦合是通过控制l d a 内部的折射率、增益区分白或者有源层和包层的 结构束实现各个发光单元间的耦合，从而使它们之间的位相得到锁定。外部耦 合是通过在l d a 外部采用某种装置或器件，使l d a 各个单元出射光的位相之 日j 建立起某种固定关系，从而实现l d a 的锁相运行。 内部耦合的研究从上世纪8 0 年代初期开始，是早期锁相l d a 研究的主要 方向1 2 5 - 2 7 1 。常见的内部祸合方式有：漏波耦合1 2 a , 2 9 1 ，倏逝波耦合【3 0 1 ，x 型耦割3 ”、 y 型耦合p ”。通过内部耦合方式实现锁相的l d a ，其结构紧凑，对外界的扰动 不敏感。但是为了保证l d a 内部发光单元问的有效耦合，其发光单元的宽度往 往不能做的很大，所以这类锁相l d a 的输出功率受到了严重的限制【”】，难以适 应更高功率的要求。 外部耦合方式可用于单元间隔较大的高功率半导体激光器，因而可以克服 内部耦合锁相l d a 输出功率不足的问题由于外部耦合对l d a 没有太高的要 求，因此可以采用宽条高功率l d a ，这样一方面降低了制造难度和生产成本， 另一方面为进一步提高锁相l d a 的输出功率功率创造了有利条件。近年来，外 部耦合锁相已经成为锁相l d a 的研究重点【m ”外部耦合锁相所使用的器件主 要有：外腔镜【3 “”、主激光器【4 2 删、位相共轭镜或位相共轭晶体帅峰。其中， i tj l l 大学硕士学住论文 伙j l j # l 腔镜水实现商功率l d a 的锁相( p 外腔锁相) 是一种牧常见的方式，外 腔镜u r 以足酱通平面镜也町以是行丁射光栅。目前，用于指导外腔锁相的理论足 模式耦合理论1 3 6 - 4 7 删，即l d a 各个单元的出射光经外腔镜反射回来以后，耦合 进其它单元，这样使得所有单元的出射光具有固定的位相关系，从而实现l d a 的锁十f 运幻：。粥外有一种可以对外腔锁相l d a 的震荡模式进行选择的理论，被 称为泰伯( t a l b o t ) 腔理论1 3 1 - 4 0 i ，它利用了光学中的泰伯效j , ；z l 删，即均匀, i z l l 波照射具仃j jj ! l l 性透射宰的无限长物体时，会在某些距离( 即泰伯距离及其螋 数倍) 处出现该物体的像。根据这一效应，人们通过在合适的腔长处放置外腔 镜，可以引入同相模( 即锁相后l d a 各单元的输出光场相位相同) 或反拥模的 高损机制，从而实现模式的选择。出于泰伯腔理论的适用条件是无限长物体， 丽l d a 的长度有限，因此在实际应用中会有所偏差，尤其在l d a 边缘处。 总体而言，采用外腔镜的锁相系统结构简单、效果较好，但需要对外腔的 长度和l d a 的具体参数进行仔细的选择：此外，外腔镜的采用也增加了锁相系 统的复杂程度，使之对外部条件较为敏感，所以需要避免外部温度的大幅度变 化，还需要稳定的实验平台和精密的调节设备才能实现l d a 的锁相稳定运行。 1 4本文研究的目的和主要意义 为了满足实际应用中对高功率高质量光束的要求，宽条高功率l d a 的外腔 锁相技术是一种极具发展潜力的技术。外腔锁相系统的结构较为简单，只需要 在l d a 的出射端面前合适的位置放置具有一定反射率的外腔镜即可。这种结构 对l d a 没有太高的要求，可以用于具有较宽发光单元的高功率l d a ，使锁相 l d a 的输出功率有了更大的提高空日】。 随着对外腔锁相l d a 研究的深入，对l d a 各单元日j 的耦合系数进行细致 的分析显得十分必要。前人曾以基模高斯光束为模型，对l d a 各单元日j 的基侧 模耦合系数进行了一定的分析【5 1 但是随着发光单元间距和单元发光区的增大， 宽条高功率l d a 的出射光在侧向上仅仅用基侧模来描述是不够的，它还可能包 括高阶侧模。而高阶侧模的存在对外腔锁相具有什么样的影响，这值得我们进 一步去研究。 四川走擘硕士擘住论文 1 5本文的主要工作 在本文巾，针对宽条高功率l d a 各发光单元日j 的基侧模耦合系数以及岛阶 侧校描合系数进行了具体的计算和细致的分析，对外腔锁相实验具有藿要的参 考价值。 本文符馥符； 体安排如下： 第一章为绪论，主要介绍了半导体激光器的发展历史及应用，半导体激光 器列阵的结构以及l d a 锁相的基本方法，本文研究的目的和意义。 第二章介绍了高功率l d a 外腔锁相的基本理论，介绍了l d a 外腔运行所 满足的耦合矩阵以及锁相超模的场分却和阈值条件。 第三章介绍了半导体激光器侧模的定义，给出了其数学表达式。然后根掘 模式耦合理论，给出了l d a 发光单元之间的侧模耦合系数表达式。最后对侧模 祸合系数进行了一般性的讨论。 第四章从基模高斯光束的数学表达式出发推导了l d a 各单元日j 基侧模耦 合系数表达式，通过数值计算对各级耦合系数的变化规律进行了细致的分析， 并且针对外腔耦合系数较小的问题，提出了一套外腔镜倾斜的锁相系统，使外 腔耦合系数得到了很大的提高。 第五章从高阶侧模的数学表达式出发推导了l d a 各单元问一阶侧模和二 阶侧模耦合系数表达式，通过数值计算对高阶侧模各级耦合系数的变化规律进 行了细致的分析。 最后对本文的主要工作和研究结果进行了总结。 参考文献 1 】 ls o h a w l o w 。ch t m m e s i n f r a r e da n do p t i c a l s e r s p h y s r e v 1 9 5 8 v 0 1 1 1 2 ：9 4 0 【2 】t i lm a l n n a t u r e ，1 9 6 0 v 0 1 1 8 7 ：4 9 3 【3 n g b a s o v ，o n k r o k h i n ，y p o p o v p r o d u c t i o no fn e g a t i v et e n p e r a t o r es t a t e si np _ n j u n c t i o n so fd e g e n e r a t es e m i c o e d u c t o r s j e t p 1 9 6 1 。v 0 1 4 0 ：1 3 2 0 【4 】m g a b e r n a r d g d u r a f f o e r g p h y s s t a t u ss o l i d i 。1 9 6 1 v 0 1 t ：6 9 9 5 一 ! 型苎兰矍主兰竺垒兰 。5 k n i l a l l g e f e l | n e r e ta 1 c o h e r e n tl i g h te m i s s i o nf r o = g a a sj u l i e t i o n p h v r e v 1 | o t t 1 9 6 2 。1 1 ( i i 。6 m 1 n a l | i a l l - p d l m t k e , e ta 1 s t i m u l a t e de m i s s i o no fl a d t a t i o nt l g a sp nj u t i c t i o n a p p l p h v s l e t t 1 9 6 2 1 “1 ) t jn i l o l o y a k j l s f b e v a c g c a c o h e r e n t ( b i s i b l e ) li g h te m i s s i o nf r o mg a ( a s lo 。) j u n c ti o n p p l p h y s l e t t ，1 9 6 2 ，1 2 ( 1 5 ) ：81 t m 口u i s t ，r i lr e d i k e r ，r j k e y ，e ta 1 s e m i c o n d u c t o rm a s e ro fg a a s a p p l p h y s l e tt 1 9 6 2 1 2 ( 1 ) 9 h k l o p m e ip l o - i e e e 1 9 6 3 5 1 ：1 7 8 2 1 0z h i m f e l o v r f k a z a r i n o v s e m i c o n d u c t o rl a s e rw i t he l e c t r i c a lp u m p i n g u s s rp a t e n t 8 1 7 3 【l l ：h k r e s s e l h n e l s o n c l o s ec o n f i n e m e n tg a l l i v ma r s e n i d ep - nj u n c t i o nl a s e r - i t hl e d u c e d o p tt c a l l o s sa tr o t e m p e r a t u r e r c ar e v 1 9 6 9 v 0 1 3 0 ：l 6 ：1 2 ：i i i a v a s h ，m b p a n i s h 。p - f o y al o w t h r e s h o l dr o o m - t e m p e r a t u r ei n j e c ti o nl a s e r i e e e 1 3 】 1 4 j 1 5 】 1 6 1 7 1 【1 8 】 1 9 】 j o u a n t u me l e c t r o n 。1 9 6 9 v 0 1 5 ：2 1 1 z h i | a l f e r o v 。v _ a n d r e e v ，d z 6 a r b u z o v ，e ta 1 s o y p h y s s e m z d o n d 1 9 7 1 ，v 0 1 4 1 5 7 3 i h a v a s h i m b p a n t s h 。p i f o y ，e ta 1 a p p l p h y s l e t t 。1 9 7 0 v 0 1 1 7 ：1 0 9 lh a v a s h i m b p a n i s h ，p f o y e ta 1 a p p l p h y s l e t t 1 9 7 0 v 0 1 1 7 ：1 0 9 m b p a n i s h i 1 i a y a s h i ，s s u m s k i k p p l p h y s l e t t ，1 9 7 0 。v 0 1 1 6 ：3 2 6 g i y a n g ，_ x a c d a j g a l 。p d d u p k u s e l e c t r o n i c sl e t t e r s 。1 9 9 5 ，v 0 1 3 1 ：8 8 6 聃婷婷i 锐，廖柯8 饱n m 准连续平号体激光器及其列阵的研究激光j 光l u 了学进展，2 0 0 5 4 2 ( 1 2 ) ：5 0 、5 4 c j 光- 罗山激光一极管线陴和列降的极限输出参数激光与光电子学进艘，1 9 9 8 4 ：1 9 、2 2 ne - a c k l e y r tl l e n g e l m a n n h i g h p o w e rl e a k y - m o d em u l t i p l e - s t r i p el a s e r a p p l p h y s l e t t ，1 9 8 1 3 9 ：2 7 2 8 【2 0 】e k a p o n c l t n d s e y j k a t ze ta 1 c o u p l i n gm e c h a n i s mo fg a i n g u i d e di n t e g r a t e d s e m i c o n d u c t o rl a s e ra r r a y s a p p l p h y s l e t t 。1 9 8 4 。4 4 ( 4 ) ：3 8 9 3 9 1 f 2 l 】t l p a o li ，- s t r e i f e r 1 lnb u r n b a lo b s e r v a t i o no fs u p e r m a d e si nap h a s e l o c k e dd i o d e l a s e ra r r a y a p p l p h y s l e t t 。1 9 8 4 4 5 ( 3 ) 2 1 7 2 1 9 2 2 】c h a n k e lk o r t e a c k l i n 。e ta 1 h i g hr e l i a b l e4 0i i - c l i - i n g a a l a s 6 a a s8 0 8n ml a s e rb a r s 6 四川大学硕士擘住论文 s p i f 1 9 q 9 31 6 2 ：1 7 、5 3 2 3j j a n d e h - t 1 k - i r t h 拼l n ，a o s t l e n d e r e ta 1 p a c k a g z n ga n dc h a r a c t e li z a ti 帅0 1hz g hp a l t p | d i o d e a s e t s s p i e 2 0 0 0 3 9 4 5 ：2 7 0 、2 7 7 f 2 4 jr d i e h l h i g h p o w e rd i o d el a s e r s t o p i c s p p l p h y s ，2 0 0 0 ，v 0 1 7 8 ：1 7 3 i 2 5 1d l b l e z ns c i f z e s 。e ta 1 d i o d el a s e ra r r a y s c a m b r i d g eu n i v p r e s s c 捌j l i d g e 。u k 1 9 9 t 【2 6 o b o t e z ，lj m a w s t p h a s e - l o c k e dl a s e ra r r a y sr e v i s i t e d i e e ec i z c u i t s d e v i c e s 1 9 9 6 1 2 ( 1 1 ) ：2 5 、3 2 f 2 7 】d b o t e z d e a c k l e y p h a s e - l o c k e da r r a y so fs e m i c o n d u c t o rd i o d el a s e r s i e e ec i r c u i t s id e v i c e s ，1 9 8 6 ，2 ( i ) ：8 1 7 ：2 8 jd b o t e z g p e t e r s o n e l e c t r o n l e t t 1 9 8 8 2 4 ：1 0 4 2 2 9 6 r i l f i l l a y o p t l e t t 1 9 8 9 。1 4 ：3 0 8 1 3 0 jd e a c k e y a p p l p h y s l e t t 1 9 8 3 ，4 2 ：1 5 2 1 5 4 e 3 1 d b o t e z p h a v a s h i d a ，l j m a w s t e ta 1 a p p l p h y s l e t t 1 9 8 8 。5 3 ：1 3 6 6 3 2 3i llc h e o , s w a n g e l e c t r o n l e t t ，。1 9 8 5 , 2 1 ( 8 ) ：3 4 7 3 4 9 r 3 3 1j z w i l c o x t - s i m m o n s 。d 8 0 t e z e ta 1 i ) e s x g nc o n s i d e r a t i o n sf o rd i f f r a c t i o nc o u p l e d a r r a y sa i t hm o n o l i t h z c a l l yi n t e g r a t e ds e l f - z m a g i a gc a v i t i e s 1 9 8 9 5 4 ( 1 9 ) ：1 8 4 8 、1 8 5 0 3 4 v v a p o l l o n o v s i d e x z h a v i n v i k i s l o v e ta 1 s p a t i a lp h a s el o c k i n go f4a n d1 2 w i d e a p e r t u r es e m i c o n d u c t o rl a s e rd i o d e si n e x t e r n a lc a v i t y q u a n t u me l e c t r o n i c s 1 9 9 8 。 2 8 ( 3 ) ：2 5 7 、2 6 3 3 5 】v v a p o l l o n o v s i d e r z h a v i l l v i k i s l o v 。a ta 1 p h a s e - l o c k i n go ft h e2 ds t r u c t u r e s o p t i c se x p r e s s 1 9 9 8 。4 ( 1 ) ：1 9 2 6 i 3 6 jv v a p o l l o n o v s i d e r z h a v i mv f i i o n e n k o , e ta 1 h i g hp o w e rl a s e rd x o d ea r r a y p h a s e - l o c k i n g s p i e 2 0 0 0 , 3 8 8 9 ：1 3 4 1 4 6 3 7 f w a n g ， h e r m e r s c l m i d t i lj e i c h l e r n a r r o t - b a n d - i d t hh i g h - p o v e ro u t p u to fal a s e r d i o d ea r r a yw i t has i m p l ee x t e r n a lc a v i t y o p t c 2 0 0 3 ，2 1 8 ( 3 ) ：1 3 5 1 3 9 f 3 8 】d m e h u y s ，i s t r e i f e r 。r g w a a r t s 。e ta 1 m o d a la n a l y s i so f l i n e a rt a b l o t c a v i t y s e m l c o n d u c t o rl a s e r s o p t l e t t ，1 9 9 1 。1 6 ( 1 1 ) ：8 2 3 、8 2 5 3 9 】j ll a g e r l a t e r a lm o d ec o n t r o lo f a i g a a sl a s e ra r r a yi nat a l b o tc a v i t y a p p l p h y s l e t t 1 9 8 9 5 5 ( 4 ) ：3 3 4 3 3 6 7 四川走学硕士擘住论文 of x d a i d i o e ，t 8 1 e b e r t 。c r o y c b o u d h u r i c o h e i e n to p e r a t i o no f a na 1 i d vo f d i d o a s p l s u s i n gas p a t i a lf i l t e l i nat a l b o tc a v i t y p p l p h y s l e t t ，1 9 8 9 5 5 ：8 1 6 8 1 1 1 x g d o y z h ( ，n g i i k d n k 8 c h i n o d a e f f e c t i v es u p p r e s s i c f ) o fb i a bd i v p i g e a ef o l a h i g | li h e i | a s ez d i o d eb a z b ya ne x t e r n a l c a v i t yt e c h n i q u e o p t l e t t 2 0 0 4 。2 9 ：3 6 1 3 6 3 1 2l g o l d b e c g i lrt