半导体雷射技术PDF电子书下载

第一章 半导体雷射基本操作原理 1

1.1双异质接面 2

1.2半导体光增益与放大特性 10

1.3半导体雷射震荡条件 15

1.3.1振幅条件 15

1.3.2相位条件 17

1.4速率方程式与雷射输出特性 21

1.5多纵模雷射频谱 32

本章 习题 37

参考资料 39

第二章 半导体雷射结构与模态 41

2.1半导体雷射之垂直结构 44

2.1.1双异质结构波导之模态 46

2.1.2光学局限因子 59

2.1.3传递矩阵法解一维任意结构波导之模态 62

2.2横面二维结构与模态 70

2.2.1半导体雷射之横面二维结构 70

2.2.2等效折射率法求二维模态 74

2.2.3有限差分法解二维模态 80

2.3远场发散角 84

本章 习题 88

参考资料 90

第三章 半导体雷射动态特性 91

3.1小信号响应 93

3.1.1弛豫频率与截止频率 98

3.1.2非线性增益饱和效应 105

3.1.3高速雷射调制之设计 114

3.1.4小信号速率方程式之暂态解 121

3.2大信号响应 125

3.2.1导通延迟时间 126

3.2.2大信号调制之数值解 130

3.3线宽增强因子与啁啾 133

3.3.1频率啁啾与频率调制 133

3.3.2半导体雷射之发光线宽 140

3.4相对强度杂讯 143

本章习题 150

参考资料 152

第四章 垂直共振腔面射型雷射 153

4.1垂直共振腔面射型雷射的发展 154

4.2布拉格反射镜 158

4.2.1传递矩阵 159

4.2.2穿透深度 165

4.2.3布拉格反射镜结构设计 168

4.3垂直共振腔面射型雷射之特性 170

4.3.1阈值条件 170

4.3.2温度效应 174

4.3.3微共振腔效应 177

4.3.4载子与光学局限结构 184

4.4长波长垂直共振腔面射型雷射 187

4.4.1长波长面射型雷射的发展 189

4.4.2主动层材料的选择 192

4.4.3 DBR的组成 193

4.5蓝紫光垂直共振腔面射型雷射 196

本章 习题 209

参考资料 211

第五章 DFB与DBR雷射 221

5.1 DFB雷射简介与雷射结构 222

5.2微扰理论 227

5.3耦合模态理论 232

5.3.1光栅结构中的反正耦合 233

5.3.2有限长度光栅结构的反射与穿透 240

5.4 DFB雷射之特性 245

5.4.1 DFB雷射振荡条件之解析 246

5.4.2传递矩阵法计算DFB雷射之振荡条件 252

5.4.3单模操作的DFB雷射结构 261

5.5 DBR雷射 270

5.6波长可调式雷射 274

本章习题 277

参考资料 278

第六章 光子晶体雷射 279

6.1光子晶体简介 280

6.1.1一维、二维与三维光子晶体 282

6.1.2平面波展开法 283

6.1.3光子晶体相关应用 289

6.2光子晶体缺陷型雷射 290

6.2.1光子晶体缺陷型雷射操作原理 290

6.2.2光子晶体缺陷型雷射的发展 292

6.2.3缺陷共振腔的种类 297

6.2.4电激发式光子晶体缺陷型雷射 299

6.3光子晶体能带边缘型雷射 300

6.3.1能带边缘型雷射操作原理 301

6.3.2光激发式能带边缘型光子晶体雷射 312

6.3.3电激发式能带边缘型光子晶体雷射 317

本章习题 321

参考资料 322

第七章 半导体雷射制作 327

7.1半导体雷射磊晶技术 329

7.1.1磊晶技术发展 329

7.1.2分子束磊晶 330

7.1.3金属有机化学气相沉积 332

7.2半导体雷射常用材料 336

7.2.1砷化镓（GaAs）材料系统 338

7.2.2砷磷化铟镓（InGaAsP）材料系统 340

7.2.3砷化铝铟镓（InGaAlAs）材料系统 343

7.2.4磷化铝铟镓（InGaAlP）材料系统 344

7.2.5氮化镓（GaN）材料系统 347

7.3半导体雷射制程技术 353

7.3.1半导体雷射制作流程 353

7.3.2蚀刻 362

7.3.3沉积 366

7.3.4离子布植 370

7.3.5金属制程 373

本章习题 375

参考资料 377

第八章 半导体雷射信赖度测试与劣化机制 381

8.1半导体雷射特性测试 383

8.2信赖度测试与分析 397

8.2.1信赖度测试方法 398

8.2.2信赖度函数、故障率与故障时间 404

8.2.3故障分布函数 408

8.2.4元件故障物理模型 415

8.3半导体雷射劣化机制 418

8.4半导体雷射失效分析 428

本章习题 432

参考资料 434

附录A Kramers-Kronig关系式 435

附录B 对数常态分布纸 441

索引 443