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　　1. 引言

　　半導(dǎo)體激光器采用III-V化合物為其有源介質(zhì)，通常通過(guò)電注入，在有源區(qū)通過(guò)電子與空穴復(fù)合將注入的電能量轉(zhuǎn)換為光子能量。與固態(tài)或氣體激光相比，半導(dǎo)體激光具有十分顯著的特點(diǎn)：1）能量轉(zhuǎn)換效率高，比如典型的808 nm高功率激光的最高電光轉(zhuǎn)換效率可以高達(dá)65%以上 [1]，與之成為鮮明對(duì)照的是，CO2氣體激光的能量轉(zhuǎn)換效率僅有10%，而采用傳統(tǒng)燈光泵浦的固態(tài)激光的能量轉(zhuǎn)換效率更低, 只有1%左右；2）體積小。

　　一個(gè)出射功率超過(guò)10 W 的半導(dǎo)體激光芯片尺寸大約為0.3 mm3, 而一臺(tái)固態(tài)激光更有可能占據(jù)實(shí)驗(yàn)室的整整一張工作臺(tái)；3）可靠性高，平均壽命估計(jì)可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)小時(shí)[2]；4）價(jià)格低廉。半導(dǎo)體激光也同樣遵從集成電路工業(yè)中的摩爾定律，即性能指標(biāo)隨時(shí)間以指數(shù)上升的趨勢(shì)改善，而價(jià)格則隨時(shí)間以指數(shù)形式下降。正是因?yàn)榘雽?dǎo)體激光的上述優(yōu)點(diǎn)，使其愈來(lái)愈廣泛地應(yīng)用到國(guó)計(jì)民生的各個(gè)方面，諸如工業(yè)應(yīng)用、信息技術(shù)、激光顯示、激光醫(yī)療以及科學(xué)研究與國(guó)防應(yīng)用。高功率激光芯片有若干重要技術(shù)指標(biāo)，包括能量轉(zhuǎn)換效率以及器件運(yùn)行可靠性等。器件的能量轉(zhuǎn)換效率主要取決于芯片的外延結(jié)構(gòu)與器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而運(yùn)行可靠性主要與芯片的腔面處理工藝有關(guān)。本文首先簡(jiǎn)要介紹深圳瑞波光電子有限公司高功率激光的設(shè)計(jì)思想以及腔面處理方法，隨后展示深圳清華大學(xué)研究院和深圳瑞波光電子有限公司在研發(fā)1470nm高功率單管激光芯片方面所取得的主要進(jìn)展。

　　2. 1470nm高功率激光外延結(jié)構(gòu)與器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　

　　圖1. 半導(dǎo)體激光外延結(jié)構(gòu)示意圖

　　圖2. 外延結(jié)構(gòu)以及與之對(duì)應(yīng)的光場(chǎng)分布