光泵浦外腔面发射激光器——理论、实验及应用 张鹏

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张鹏 著
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店铺: 北京群洲文化专营店
出版社: 科学出版社
ISBN:9787030442888
商品编码:29331308533
包装:平装
出版时间:2015-06-01

具体描述

基本信息

书名:光泵浦外腔面发射激光器——理论、实验及应用

定价:79.0元

作者:张鹏

出版社:科学出版社

出版日期:2015-06-01

ISBN:9787030442888

字数:569000

页码:

版次:1

装帧:平装

开本:16开

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编辑推荐


《光泵浦外腔面发射激光器:理论、实验及应用》可供从事激光器件研究和应用开发的科技人员,以及光学工程相关专业研究生参考。

内容提要


光泵浦外腔面发射激光器(VECSEL)是近年来兴起的一种新型激光器件,它综合了边发射型半导体激光器、垂直腔面发射半导体激光器及光泵浦固体薄片激光器的优点,能同时获得高输出功率、高光束质量以及从可见光到红外波段可设计的波长。《光泵浦外腔面发射激光器:理论、实验及应用》主要介绍增益理论、量子设计、热管理等与VECSEL相关的基本理论,高功率、倍频、锁模、可调谐等VECSEL实验研究的研究方法、研究趋势和研究前沿,以及VECSEL在激光显示、激光光谱学、自由空间通信、军事科学、生命科学等领域的主要应用。

目录


作者介绍


文摘


'章简介
  1.1半导体激光器
  1.1.1激光的问世
  激光(light amplification by stimulated emission of radiation,laser)与原子能、计算机、半导体并称为20世纪四大发明,其理论基础需要追溯到1900年普朗克(M.Planck)提出的量子假说。1905年,爱因斯坦(A.Einstein)在普朗克量子假说的基础上提出光子说,很好地解释了光电效应现象。1917年,爱因斯坦进一步提出光与物质相互作用理论,建立了受激辐射等基本概念,预测到光可以产生受激辐射放大。
  1924年,托尔曼(R.C.Tolman)指出,产生粒子数反转的介质具有光学增益,这也是产生激光的基本条件之一。1953年,普罗科洛夫(A.M.Prokhorov)和汤斯(C.H.Townes)在微波段实现了受激辐射放大,分别独立报道了个微波受激辐射放大器(microwave amplification by stimulated emission of radiationmaser,MASER)。
  把受激辐射放大从微波段推进到光频段的工作并不容易,因为要在光频段制作出与微波段类似的波长可比拟的封闭式谐振腔在当时几乎是不可能的。1958年,汤斯和肖洛(A.L.Schawlow)抛弃了尺度必须和波长可比拟的封闭式谐振腔的旧思路,提出利用尺度远大于波长的开放式光谐振腔实现光频段受激辐射放大的想法。这期间,布隆伯根(N.Bloembergen)提出利用光泵浦三能级原子系统原子数反转分布来实现受激辐射光放大的构思。
  1960年5月15日,美国休斯公司实验室的梅曼(T.H.Maiman)利用红宝石棒观察到激光。梅曼在7月7日正式演示了世界台红宝石固态激光器:利用一个高强度闪光灯管来激发红宝石棒,在端面镀上反光镜的红宝石的其中一个端面钻一个孔,使激光可以从这个孔输出。当年8月16日,他在Nature 发表了一个简短的快报,后来被汤斯评论为:梅曼的论文是如此之短而又产生了如此众多的巨大影响,以致我相信它是上个世纪Nature 发表的任何精彩论文中单个文字重要的论文。
  激光被称为快的刀、准的尺、亮的光,它是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,一经问世,就获得了异乎寻常的飞速发展。激光的发展使古老的光学科学和光学技术获得了新生,使人们能有效地利用的先进方法和手段,获得空前的效益和成果,从而极大地促进了生产力的发展,也在程度上改变了人们的生产及生活方式。
  1.1.2半导体激光器简介
  半导体物理学的迅速发展及晶体管的发明,使科学家们早在20世纪50年代就设想发明半导体激光器。莫斯科列别捷夫物理研究所的巴索夫(N.G.Basov)提出建立不平衡量子系统的三能级方法,这种方法可放大受激辐射,并立即被应用于无线电微波段的量子振荡器和放大器上。1958年,巴索夫首先提出利用半导体制造激光器的可能性,后来实现了通过PN结、电子束和光泵激发的各种类型的半导体激光器。
  在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上,美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯(Kyes)和奎斯特(Qwest)报告了GaAs材料的发光现象,这引起通用电气研究实验室工程师哈尔(Hall)的极大兴趣。哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划,数周后获得成功。
  1962年9月,世界上的台半导体激光器几乎同时由通用电气公司、国际商用机器公司和麻省理工学院林肯实验室三个有威望的研究机构发明问世,三家机构各自在一个月内都报道了GaAs的904nm相干输出。
  20世纪60年代初期的半导体激光器是同质结型激光器,它是在一种材料上制作的PN结,只能在77K低温下以脉冲形式工作。1969年,单异质结激光器研制成功,它是由两种不同带隙的半导体材料薄层所组成,其阈值电流密度数值比同质结激光器降低了一个数量级,但单异质结激光器仍不能在室温下连续工作。
  1970年,贝尔实验室等机构相继研制出室温连续工作的双异质结激光器(DHL),其结构特点是在P型和N型材料之间生长了具有较窄能隙材料的一个薄层,因此注入的载流子被限制在该区域内,注入较少的电流就可以实现载流子数的反转。双异质结激光器的诞生使半导体激光器的可用波段不断拓宽,线宽和调谐性能逐步提高。而足够可靠的半导体激光器直到70年代中期才出现。
  异质结激光器的发展,启发了人们将超薄的半导体层作为激光器的激活层,以便产生量子效应。在MBE、MOCVD等半导体外延生长技术的推动下,1978年出现了世界上只半导体量子阱激光器(QWL),它大幅度地提高了半导体激光器的各种性能。量子阱半导体激光器与双异质结激光器相比,具有阈值电流低、输出功率高、频率响应好、光谱线宽窄、温度稳定性好和较高的电光转换效率等许多优点。
  从20世纪70年代末开始,半导体激光器明显向着两个方向发展,一类是以传递信息为目的的信息型激光器,另一类是以提高光功率为目的的功率型激光器。分布反馈(DFB)式半导体激光器就是伴随光纤通信和集成光学回路的发展而出现的,它于1991年研制成功,完全实现了单纵模运行,在相干技术领域中又开辟了巨大的应用前景。在泵浦固体激光器等应用的推动下,高功率半导体激光器在20世纪90年代也取得了突破性进展,千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化。
  典型的条形半导体激光器(也称二极管激光器或激光二极管,laser diode,LD)结构如图1.1所示[1],自上而下,分别为P型接触、P掺杂的覆层、P掺杂的波导层、有源区、N掺杂的波导层、N掺杂的覆层以及N型接触。由于有源区的厚度只有数微米,而出光孔径的宽度在数十微米,所以半导体激光器的输出光束呈椭圆形,其纵横比差别很大。纵向(也称快轴方向)光束发散角大,但光束质量较好,容易准直,而横向(慢轴方向)光束发散角小,但光束质量较差,一般是多模,不容易准直。因此,在一些对光束质量有特殊要求的应用中,半导体激光器的输出光束需要经过专门的整形之后才能达到使用要求。
  图1.2是半导体激光器的光学谐振腔的示意图。从已完成外延生长的半导体晶圆片上划分出来的芯片,在与生长平面垂直方向上的两个解理面,能对激光提供约30%的反射率,形成激光谐振腔。但这种自然形成的谐振腔损耗太大,而且实际应用中一般也只希望激光器的一端出光,所以往往在其中的一个端面进行高反镀膜处理,构成如图1.2所示的谐振腔[1]。
  图1.1条形半导体二极管激光器示意图
  图1.2激光二极管的光学谐振腔示意图
  1.1.2.1半导体激光器的特点
  与固体激光器、气体激光器等其他种类的激光器相比,半导体激光器(主要指电激励方式半导体激光器)由于其本身介质的特殊性,使得它具备以下一些特点[2]:
  (1)体积小,重量轻。电激励型半导体激光器器件本身的大小都在1mm3以下,即使加上散热片和电源装置,一个封装完整的成品半导体激光器仍然是一个非常小的小型系统。
  (2)可以电流注入激励。单个的半导体激光器只需要几伏的低电压,毫安级注入电流(典型值2V,15mA)便可达到激光器阈值,发射出激光。除电源装置以外,激光器不需要其他任何附加的激励设备和部件。因为是电功率直接变换成输出光功率,所以能量转换效率高,目前商用半导体激光器的电.光转换效率达60%以上,实验室可达70%,理论上的高效率可达85%。
  (3)室温下可连续振荡。在室温附近的温度范围内,大多数半导体激光器都能够实现连续振荡,给实际应用带来极大的方便。
  (4)波长范围广。适当地选择半导体材料及合金半导体内各材料的组分,利用成熟的半导体能带工程,半导体激光器可输出从可见光到红外波长范围内的任意波长。
  (5)增益带宽宽。即使是一种固定材料的半导体激光器,能够得到光放大增益的波长范围也是比较宽的。因此在这个范围内可以任意选择发射波长,从而实现波长可调谐输出激光器,也能够实现宽带光放大器。
  (6)可直接调制。因为可以电流注入激励,所以可以把信号叠加在半导体激光器的激励电流上,在直流到吉赫兹(GHz)波段的宽频范围内,对激光器的振荡强度、振荡频率或相位进行调制。
  (7)相干性好。用单横模的半导体激光器可以得到空间上相干性很高的输出激光。在DFB,DBR半导体激光器中能产生亚兆赫兹(MHz)窄谱线宽度的激光输出,得到稳定的单纵模激光,其时间上的相干性也很高。
  (8)能够产生超短激光脉冲。采用增益开关或锁模的方法,以简单的系统结构就能从半导体激光器中获得从纳秒(ns)到皮秒(ps)量级的超短激光脉冲。
  (9)可靠性高。半导体激光器是单片形状,具有牢固的机械结构。另外,半导体激光器没有磨损等因素,所以不需要维修,故寿命长,可靠性高。
  (10)可批量生产。由于是小型、层状结构,半导体激光器可以用光刻和平面工艺技术制作,适宜于大批量生产。
  (11)可单片集成化。由于是小型层状结构,半导体激光器体积小、重量轻、可电流注入激励、可靠性高,所以能够把同种半导体激光器集成在同一衬底上,实现半导体激光器本身的集成。另外,半导体激光器的制造工艺与半导体电子器件和集成电路的生产工艺兼容,所以在同一衬底上,用相同的半导体材料又可以制成光探测器、光调制器和电子电路元件,实现半导体激光器与其他光子及电子器件的集成,得到单片集成的高性能器件。
  必须注意到,半导体激光器同时也存在自身的缺点和问题。
  (1)温度特性差。由于半导体材料的各种性质与温度密切相关,所以半导体激光器的工作特性与温度有显著关系,环境温度的变化会导致激光器输出频率、阈值电流以及输出功率等随之发生改变。
  (2)容易产生噪声。半导体激光器是利用高浓度的载流子工作,所以载流子的起伏会影响有源区的折射率。另外,半导体激光器的谐振腔长度短,还采用了低反射率的端面作为反射镜,所以激光振荡容易受到外部返回光的影响。因此,半导体激光也容易产生噪声和不稳定性。
  (3)输出光束发散。由于半导体激光器的激光输出端面尺度小且纵横比差别很大,激光输出时形成椭圆形的发散光束,光束质量较差。一些情况下,需要对光束进行整形才符合使用要求。
  1.1.2.2半导体激光器的应用
  半导体激光器是成熟较早、发展较快的一类激光器,由于它的波长范围宽,制作简单、成本低、易于大量生产,并且由于体积小、重量轻、寿命长,因此,品种发展快,生产量大,应用范围广。半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域,已成为当今光电子科学的核心技术,在激光通信、激光测距、激光雷达、激光模拟武器、激光警戒、激光制导跟踪、引燃引爆、自动控制、检测仪器等方面获得了广泛的应用。
  信息光电子方面的应用:半导体激光器的问世极大地推动了信息光电子技术的发展。1978年,半导体激光器开始应用于光纤通信系统,到如今,它是当前光通信领域中发展快、为重要的激光光纤通信的重要光源。由于半导体激光器有着超小型、高效率和高速工作的优异特点,所以这类器件的发展,一开始就和光通信技术紧密结合在一起,它在光通信、光变换、光互连、并行光波系统、光信息处理和光存储、光计算机外部设备的光耦合等方面有重要用途。一般长波长半导体激光器用于光通信,短波长半导体激光器则用于光盘读出,而可见光半导体激光器在用作彩色显示器光源、光存储的读出和写入、激光打印、激光印刷、高密度光盘存储系统、条码读出器等方面有着广泛的用途。半导体激光器再加上低损耗光纤,对光纤通信产生了重大影响,并加速了它的发展。可以说,没有半导体激光器的出现,就没有当今的光通信。
  工业生产方面的应用:大功率半导体激光器在精密机械零件等激光加工方面有重要应用。现在,大功率半导体激光器的投资费用及运营成本已经比Nd:YAG激光器低很多,与CO2激光器相当,甚至更低,所以,大功率半导体激光器逐渐跻身工业应用中的切割和高速深度焊接领域,在汽车车身制造和电子元件的密封封装方面有越来越多的应用。其次,高功率半导体激光器在工件的表面淬火硬化、表面沉积耐磨层或耐磨层的修复、对静电敏感及温度敏感元件的软焊接以及聚合物的焊接等方面也存在很好的应用前景。
  科学研究方面的应用:半导体激光器是固体激光器理想的高效率泵浦光源'

  ……

序言



《光泵浦外腔面发射激光器——理论、实验及应用》 引言 激光技术作为20世纪最伟大的科学发明之一,在过去的几十年里深刻地改变了人类的生产和生活方式。从早期的气体激光器到如今种类繁多的固态、半导体以及光纤激光器,激光器的发展不断突破着性能的极限,并拓展着应用领域。特别是在微电子、精密加工、生物医学、通信以及科学研究等领域,激光器扮演着越来越重要的角色。 近年来,面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)以其独特的垂直腔结构、易于二维集成、低阈值电流、优异的光束质量以及可调谐性等优点,引起了研究者和工程师们的广泛关注。然而,传统的电泵浦VCSEL在某些高性能应用场景下,如高功率输出、高光束质量以及特殊波长覆盖等方面仍面临挑战。 光泵浦技术,作为一种高效的激励载体的方式,已经成功应用于多种激光器体系,为提升激光器的性能提供了新的途径。将光泵浦技术与VCSEL的结构相结合,即光泵浦外腔面发射激光器(Optically Pumped Vertical Cavity Surface Emitting Laser, OPVCSEL),有望克服传统电泵浦VCSEL的局限性,实现更高功率、更优异的光束质量、更宽的工作波段以及更灵活的器件设计。 本书《光泵浦外腔面发射激光器——理论、实验及应用》正是聚焦于这一新兴且充满潜力的激光器技术,系统地阐述了光泵浦外腔面发射激光器的基础理论、关键实验技术以及广泛的应用前景。本书旨在为从事激光器研发、系统设计以及相关应用领域的科研人员、工程师以及研究生提供一本全面、深入且实用的参考书籍。 第一章:激光器基础理论回顾 在深入探讨光泵浦外腔面发射激光器之前,有必要回顾激光器的基本原理。本章将系统地梳理激光产生的必要条件,包括: 粒子数反转: 解释为什么需要高于基态的粒子数分布才能实现受激辐射的增益。详细阐述粒子数反转的产生机制,例如通过光泵浦或电泵浦。 受激辐射: 深入分析光与物质相互作用的两种基本过程——吸收和受激辐射。强调受激辐射在激光器增益形成中的核心作用。 谐振腔: 介绍谐振腔的作用,即反射镜将光子来回反射,使光子与增益介质多次相互作用,从而放大光信号,并对光子的频率、方向和相位进行选择。详细讲解各种谐振腔的结构特点,如法布里-珀罗腔。 增益谱与损耗谱: 阐述增益介质的放大特性与谐振腔损耗之间的关系。激光器将工作在增益谱与损耗谱相交且增益大于损耗的频率处。 激光器模型: 介绍简化的激光器速率方程,描述了光强和粒子数的变化率,是理解激光器动态行为和稳态特性的重要工具。 本章内容为理解后续章节中光泵浦机制、外腔设计以及光泵浦VCSEL的特殊行为奠定坚实的理论基础。 第二章:外腔面发射激光器(VCSEL)结构与工作原理 本章将聚焦于外腔面发射激光器(VCSEL)这一关键的器件结构,并深入剖析其独特的工作原理。 VCSEL的基本结构: 详细介绍VCSEL的典型结构,包括顶层和底层分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector, DBR)镜,以及中间的增益区域。解释DBR镜的设计原理,如何通过多层半导体材料实现高反射率。 增益区域的设计: 介绍用于VCSEL的常见增益材料,如III-V族半导体材料(GaAs, InP等)及其合金(AlGaAs, InGaAs, InGaAsP等)。讨论量子阱(Quantum Well, QW)结构在增益区域中的作用,如何通过控制阱的厚度和组分来调节发射波长和增益特性。 垂直腔的形成: 阐述垂直谐振腔是如何通过DBR镜的反射实现的。解释腔长、材料折射率等参数如何决定谐振频率,以及由此产生的纵模特性。 电泵浦VCSEL的工作机理: 简要回顾电泵浦VCSEL的工作原理,包括载流子的注入、复合发光以及光子在垂直腔内的放大过程。 VCSEL的特点与优势: 总结VCSEL相对于边发射激光器的优势,如低阈值、优异的光束质量(接近高斯光束)、易于二维集成、低成本制造等。 本章将为理解如何将光泵浦技术集成到VCSEL结构中提供必要的背景知识。 第三章:光泵浦理论与技术 本章将系统介绍光泵浦作为一种激励载体的理论基础以及在激光器中的应用。 光泵浦的原理: 详细解释光泵浦过程,即利用高能光子(通常来自泵浦激光器)激发介质中的原子或分子至高能级,从而产生粒子数反转。 泵浦光源的选择: 讨论用于光泵浦的常见泵浦光源,包括固体激光器(如Nd:YAG激光器、DPSS激光器)、半导体激光器(如二极管激光器)、光纤激光器等。分析不同泵浦光源的优缺点,以及选择泵浦光源时需要考虑的因素,如波长、功率、光束质量、可靠性和成本。 能量转移与弛豫过程: 解释泵浦光子被吸收后,激发态粒子如何通过非辐射弛豫过程到达激光能级,以及光泵浦与电泵浦在能量传递机制上的差异。 光泵浦VCSEL的独特优势: 阐述光泵浦技术为VCSEL带来的潜在优势,例如: 更高的功率输出: 光泵浦可以提供更高的能量密度,有望实现比电泵浦更高的输出功率。 更优异的光束质量: 通过优化泵浦光斑和吸收区域,可以更好地控制增益分布,获得更高质量的输出光束。 更宽的工作波段: 光泵浦可以激励多种增益材料,包括一些不适合电泵浦的材料,从而实现更宽范围的波长覆盖。 简化器件结构: 光泵浦器件无需复杂的电极结构,可能简化制造工艺。 易于实现高重复频率: 泵浦激光器的脉冲特性可以直接决定VCSEL的脉冲输出特性。 第四章:光泵浦外腔面发射激光器(OPVCSEL)的设计与建模 本章将深入探讨光泵浦外腔面发射激光器的器件设计、关键参数以及理论建模。 OPVCSEL的结构设计: 介绍OPVCSEL的典型结构,包括增益材料(通常是半导体材料,如量子阱)、DBR反射镜以及如何将这些组件与光泵浦机制相结合。讨论外腔的设计,例如如何利用外部反射镜形成一个更大的谐振腔,以实现更窄的线宽、更好的波长选择性或实现波长调谐。 泵浦光耦合与吸收: 详细分析泵浦光如何高效地耦合进入VCSEL芯片并被增益区域吸收。讨论泵浦光斑的尺寸、形状以及与增益区域的匹配问题。解释泵浦光的吸收深度对器件性能的影响。 增益特性与泵浦功率依赖性: 分析光泵浦功率对增益特性的影响。随着泵浦功率的增加,粒子数反转密度如何变化,进而影响阈值、输出功率以及其他性能参数。 理论建模与仿真: 介绍用于OPVCSEL的理论模型,包括: 速率方程模型: 针对光泵浦过程,对速率方程进行修正,考虑泵浦光强度、吸收系数以及激发态寿命等参数。 光学模型: 分析谐振腔内的光场分布、模式选择以及腔损耗。 热效应模型: 泵浦过程会产生热量,讨论热效应对器件性能的影响,以及如何通过设计来减小热效应。 耦合模型: 考虑泵浦光与VCSEL腔内光场的相互作用。 仿真工具与方法: 介绍常用的仿真软件和技术,用于预测OPVCSEL的性能,并指导器件设计。 第五章:OPVCSEL的关键实验技术与性能表征 本章将详细介绍OPVCSEL的实验制备、关键测量技术以及性能表征方法。 OPVCSEL的制备工艺: 介绍OPVCSEL的制备流程,包括外延生长、DBR镜的制备、增益区域的构建以及外腔的搭建。讨论不同材料体系(如GaAs基、InP基)的制备工艺差异。 泵浦光耦合技术: 详细介绍如何将泵浦光高效地耦合到VCSEL芯片上。讨论使用透镜、光纤耦合等方法,以及如何优化耦合效率。 性能测量仪器与方法: 输出功率测量: 使用光功率计测量输出光功率,并分析其随泵浦功率的变化曲线。 光谱测量: 使用光谱仪分析输出光谱,确定中心波长、线宽以及模式结构。 光束质量测量: 使用M2因子测量仪或CCD相机进行光束轮廓分析,评估光束质量。 电学特性测量(如有): 结合电泵浦部分,进行阈值电压、微分电阻等电学参数的测量(虽然本书侧重光泵浦,但某些研究可能结合)。 动态特性测量: 如调制速率、噪声特性等。 温度特性测量: 分析输出功率和波长随温度的变化。 关键性能参数的表征: 详细解释如何从实验数据中提取关键性能参数,如阈值泵浦功率、斜率效率、最大输出功率、光束质量因子(M2)、波长稳定性、模式稳定性等。 实验中可能遇到的挑战与对策: 讨论在实验过程中可能遇到的问题,如泵浦光耦合效率低、器件散热不良、光谱不稳定等,并提出相应的解决方案。 第六章:OPVCSEL的应用前景与研究方向 本章将展望光泵浦外腔面发射激光器的应用前景,并探讨当前的研究热点和未来发展方向。 高功率激光源: OPVCSEL有望成为替代传统高功率激光源的候选方案,在工业加工(如微焊接、微切割)、材料处理等领域具有巨大潜力。 激光雷达(LiDAR): 优异的光束质量、可调谐性以及潜在的高重复频率特性,使得OPVCSEL在自动驾驶、环境监测、三维成像等LiDAR应用中具有优势。 非线性光学与频率转换: OPVCSEL可以提供高功率的种子光,用于驱动非线性光学过程,实现波长转换,生成特定波长的激光,满足科学研究和特殊应用的需求。 激光光谱学与传感: 精准的波长控制和窄线宽,使得OPVCSEL在分子光谱检测、痕量气体分析、高精度测量等领域有应用价值。 自由空间光通信: 高质量的准直光束和潜在的高数据率,为自由空间光通信提供了新的可能性。 集成光子学: OPVCSEL的结构特点也使其可能与光子集成芯片相结合,构建更复杂的激光器阵列或光子系统。 未来研究方向: 新型增益材料与结构: 探索适用于光泵浦的更高效、更宽波段的增益材料。 高效泵浦光耦合与吸收技术: 进一步提高泵浦光利用效率。 优化外腔设计与波长调谐: 实现更宽范围、更精细的波长调谐。 器件稳定性与可靠性提升: 解决高温、长期工作等问题。 与其它技术的集成: 如与光电探测器、非线性材料等集成。 先进的泵浦方案: 如利用飞秒脉冲泵浦、多色泵浦等。 结论 《光泵浦外腔面发射激光器——理论、实验及应用》一书,全面而深入地探讨了光泵浦外腔面发射激光器这一新兴技术。本书从基础理论出发,细致地分析了VCSEL的结构与工作原理,阐述了光泵浦的理论基础和技术细节,并详细介绍了OPVCSEL的设计、建模、实验制备、性能表征以及广泛的应用前景。本书不仅为读者提供了扎实的理论支撑,也展示了该领域前沿的研究成果和未来的发展趋势。相信通过本书的学习,读者能够对光泵浦外腔面发射激光器有一个深刻而全面的认识,并为该领域的研究和应用贡献力量。

用户评价

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这本书的书名本身就充满了吸引力,尤其是“光泵浦外腔面发射激光器”这个概念,听起来就很高大上,仿佛蕴含着先进的技术和无限的可能。我个人对光学和半导体物理领域有着浓厚的兴趣,而这本书似乎正好触及了这个交叉点。我尤其好奇“外腔”这个设计,它会给激光器的性能带来怎样的提升?是能提高输出功率,还是能改善光束质量,亦或是实现更复杂的模式控制?这些问题都让我迫切地想在书中找到答案。此外,我一直对“面发射”这个特性很感兴趣,它意味着激光器可以集成化,体积更小,更适合大规模生产和应用,这在很多领域都有着巨大的潜力。我希望书中能够详细解释外腔结构的设计原理,以及面发射激光器的关键技术挑战和解决方案。我猜测书中可能会涉及到一些光腔模式、耦合效率、波长调谐等方面的理论知识,也希望能有相关的实验数据和分析来佐证。

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这本《光泵浦外腔面发射激光器》的书名,一下子就勾起了我对先进激光技术的兴趣。作为一名业余的科技爱好者,虽然不直接从事相关研究,但对于能够推动科技进步的新型光源总是充满好奇。我一直在关注激光技术的发展,尤其对外腔激光器的一些设计理念感到着迷,因为这似乎是突破传统限制的一种方式。而“光泵浦”又是怎样的一种能量注入方式?它和电泵浦有何不同?在效率和稳定性上有什么优势?这些都是我希望能在这本书中找到解答的疑问。我猜测书中会涉及到许多复杂的物理概念和数学模型,但如果能够用比较易懂的方式进行阐述,甚至配以生动的图示,那对于像我这样的非专业读者来说,将会是莫大的福音。我希望这本书能够让我对这项技术有一个宏观的认识,了解它的基本工作原理,以及它在未来科技发展中可能扮演的角色。

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从书名来看,这本书似乎是一本非常扎实的学术专著,对于想要深入了解光泵浦外腔面发射激光器的人来说,应该会非常有帮助。我注意到书名中包含了“理论”、“实验”和“应用”这几个关键词,这表明它试图从多个维度来全面阐述这个主题。我比较关注“理论”部分,希望能够理解其中的物理机制,例如泵浦光的吸收、能级跃迁、腔内光场与增益介质的相互作用等。同时,“实验”部分也至关重要,因为理论最终需要通过实验来验证。我期待书中能有关于实验 setups, measurement techniques, and data analysis methods 的详细描述,最好能包含一些典型的实验结果和讨论。如果书中还能提供一些关于如何优化激光器性能、解决实验中常见问题的建议,那就更完美了。至于“应用”,我希望看到它在不同领域的具体实例,以及该激光器相较于传统激光器的优势和劣势。

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我对这本书的期望主要集中在“应用”部分,毕竟科研最终还是要落脚到解决实际问题。光泵浦外腔面发射激光器,听起来就有一种潜在的强大能力,我很想知道它究竟能在哪些领域发挥作用,又会带来怎样的革新。书中提到的“应用”,是仅仅列举几个常见的例子,还是会深入探讨其在特定场景下的优势、局限性以及未来的发展潜力?例如,在精密加工、医疗器械、或者通讯领域,它能否提供更优的解决方案?我希望作者能够详细介绍一些实际案例,最好能包含具体的参数指标和效果对比,这样才能更直观地感受到这项技术的价值。另外,如果书中能提及一些当前研究的热点和前沿方向,或者对未来发展趋势进行一些预测,那就更好了。这样,不仅能让我了解到这项技术的现状,还能激发我思考未来的研究方向,为我的毕业论文选题提供一些启发。我对“张鹏”这个作者的名字不太熟悉,但我希望这本书能展现出他在这方面的深厚积累和独到见解,为读者带来一些新鲜的视角和深入的思考。

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这本书的装帧设计倒是挺吸引人的,封面色彩搭配得比较稳重,给人一种专业、严谨的感觉。拿到手上,纸张的质感也算不错,印刷清晰,整体来看,它摆在书架上应该会是相当体面的存在,能立刻提升学术氛围。我翻看了目录,感觉内容覆盖的广度挺令人期待的,从理论基础到实验细节,再到实际应用,这个脉络梳理得相当清晰。对于我这种刚开始接触这个领域的研究生来说,能够系统地学习一个知识体系,无疑是非常宝贵的。我尤其关注“理论”部分,希望能看到对光泵浦外腔面发射激光器基本原理的深入剖析,比如它与传统激光器的区别,以及能量转换和激光产生过程的详细解释。毕竟,扎实的理论基础是理解后续实验和应用的关键。看到“实验”两个字,我更是充满了好奇,不知道书中会对实验装置的搭建、关键参数的优化、以及结果的分析给出一个怎样的指导。在实验室里,很多时候理论知识是抽象的,但一旦落实到具体的实验操作,就会遇到各种实际问题,希望这本书能为我提供一些可行的思路和方法。

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