半导体激光器

课程编码：080300M02014H 英文名称：Semiconductor Lasers 课时：50 学分：3.00 课程属性：一级学科普及课 主讲教师：黄永箴等

本课程为光电专业研究生的学科专业普及课。课程讲述了半导体激光器的物理基础、波导和谐振腔模式理论、量子跃迁理论与材料增益、速率方程、激光器动态与噪声特性、新型半导体激光器等，期望比较全面的了解半导体激光器的原理、结构设计和性能参数，进而探索高性能新型半导体激光器的研制方法，为半导体激光器的研发和应用研究奠定基础。

半导体物理、光学

第一章 绪论 3学时
第1节 从同质结到双异质结
第2节 半导体激光器的材料及波长拓展
第3节 单模半导体激光器
第4节 半导体激光器的应用
第二章 半导体激光器的物理基础 7学时
第1节 晶体结构及能带
第2节 半导体中载流子的分布与输运
第3节 半导体异质结
第三章 半导体中光子与载流子的相互作用 8学时
第1节 半导体中的量子跃迁
第2节 光子与电子态密度
第3节 跃迁速率与爱因斯坦关系
第4节 跃迁矩阵元与受激发射速率
第5节 载流子非辐射复合
第四章 激光器模式理论
第1节 光波的电磁场理论 1学时
第2节 介质光波导的模式分析 2学时
第3节 典型半导体激光器中的模式 3学时
第4节 模式耦合理论 2学时
第5节 光学微谐振腔 1学时
第五章 半导体激光器的工作原理 8学时
第1节 激光器基础
第2节 典型的半导体激光器
第3节 半导体激光器现象学方法
第六章 半导体激光器的动态特性 7学时
第1节 单模速率方程及稳态解
第2节 速率方程的小信号分析
第3节 速率方程的大信号分析
第七章 半导体激光器的噪声特性 3学时
第1节 半导体激光器的噪声来源
第2节 相对强度噪声与线宽
第3节 噪声与线宽的测量
第八章 半导体激光器的发展 3学时
第1节 硅基激光器
第2节 可调谐半导体激光器
第3节 窄线宽半导体激光器
第4节 微腔半导体激光器
第九章 考试 2学时
第1节 考试

黄永箴，男，博士，研究员，杰出青年基金获得者。1983 年、1986 年和1989 年在北京大学物理系获得学士、硕士和博士学位，1989 年进入中科院半导体研究所工作。目前担任集成光电子学国家重点实验室主任，中科院半导体所学术委员会主任。杨跃德，男，博士，副研究员，2004年在北京大学物理学院获得物理学学士学位，2009年在中国科学院半导体所获物理电子学博士学位后留所工作。2011-2013年在香港科技大学电子及计算机工程学系从事博士后研究工作。肖金龙，男，博士，副研究员。2002年在重庆大学获得凝聚态物理硕士学位，2008年在中国科学院半导体研究所获微电子学与固体电子学博士学位，2008年至今留半导体所工作。