负责人：李创社、张彦鹏

所在学院：电子科学与工程学院

一、项目简介

半导体激光器由于体积小、效率高、结构简单、便于调谐等优点，在工业、军事、科研以及家电等领域发挥越来越重大作用，已成为重要的基础器件。

项目研制和开发了半导体激光器系列产品，主要包括：

1、可调谐外腔半导体激光器

激光器二极管（LD）发出的光经准直透镜后平行入射到外腔闪耀光栅上，经光栅分光得到一级衍射光和零级光。一级衍射光反馈回外腔与有源区光场相互作用，实现压窄线宽、降低噪声目的；零级光经聚焦透镜后作为输出光，调整光栅的角度可实现波长的调谐。产品覆盖从 762 到 795 纳米（nm）各种波长，输出功率 50～100 毫瓦(mW)，线宽<500 kHz，可用于工业测量、光通信、光信息处理、激光光谱学等。

2、外腔半导体激光器稳频系统

通过调制激光器的外腔、激光管的注入电流等得到激光光谱信号，处理后得到参考谱线中心频率两侧极性相反的稳频误差控制信号，将激光频率锁定在参考谱线中心附近。激光稳频在精密干涉测量、光频标、光通信、激光陀螺及其精密光谱研究等领域中有广泛应用。产品可实现三种激光稳频，将线宽限制在 100kHz 左右。

主要有：

(1)饱和吸收锁——锁峰: 产品精度高且易于操作。利用饱和吸收峰将激光器精确锁在某一固定频率上。

(2)FP 腔锁——锁峰：产品使用非常方便。通过改变 FP 腔的腔长实现一定范围的波长扫描。

(3)PID 电路锁——锁边:产品简单易用，用于对精度要求不高的锁频应用。

3、外腔半导体激光放大器

放大器可对入射激光进行放大，同时保持注入光的偏振、线宽和波长等物理特性不变。产品输入光功率 10 mW～50 mW, 放大倍数 13dB, 输出功率500mW～1000mW,增益带宽 30nm。

二、技术创新性和领先性

高精度、高稳定激光器伺服系统，提高了波长调谐范围及缩小了输出线宽。注入电流变化控制在 0.001～0.0001 毫安量级；温控精度达到±0.01℃～±0.001℃；PZT 精密控制实现纳米量级的腔长调谐。高性能的激光器稳频系统，实现频率锁定，将激光线宽限制在 100kHz 左右。高功率的激光放大系统，实现对 762 到795 纳米特定输出激光的放大，放大后的激光输出功率达到1W。

三、市场及效益分析

项目产品年产值超过 500 万，形成显著的社会、经济效益。