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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)，通常通過電注入，在有源區(qū)通過電子與空穴復(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：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65%以上 [1]，與之成為鮮明對照的是，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。

　　一個出射功率超過10 W 的半導(dǎo)體激光芯片尺寸大約為0.3 mm3, 而一臺固態(tài)激光更有可能占據(jù)實驗室的整整一張工作臺；3）可靠性高，平均壽命估計可以長達數(shù)十萬小時[2]；4）價格低廉。半導(dǎo)體激光也同樣遵從集成電路工業(yè)中的摩爾定律，即性能指標隨時間以指數(shù)上升的趨勢改善，而價格則隨時間以指數(shù)形式下降。正是因為半導(dǎo)體激光的上述優(yōu)點，使其愈來愈廣泛地應(yīng)用到國計民生的各個方面，諸如工業(yè)應(yīng)用、信息技術(shù)、激光顯示、激光醫(yī)療以及科學研究與國防應(yīng)用。高功率激光芯片有若干重要技術(shù)指標，包括能量轉(zhuǎn)換效率以及器件運行可靠性等。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，而運行可靠性主要與芯片的腔面處理工藝有關(guān)。本文首先簡要介紹深圳瑞波光電子有限公司高功率激光的設(shè)計思想以及腔面處理方法，隨后展示深圳清華大學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展。

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

　　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)以及與之對應(yīng)的光場分布