半导体可饱和吸收器件

半导体可饱和吸收器件

BATOP 现已成为用于被动锁模激光器的可饱和吸收体的世界领先供应商。可饱和吸收产品集合了各式各样的不同的器件，从可饱和吸收镜(SAM™)，到可饱和输出镜(SOC)和用于透过应用的可饱和吸收体(SA)。迄今为止，可饱和吸收产品已经覆盖了800nm到2.6µm的常用激光波长范围。

 

►SAM - 半导体可饱和吸收镜

SAM	800	940	980	1040	1064	1100	1150	1300	1340	1420	1510	1550	2000	2400
波长(nm)	800	940	980	1040	1064	1100	1150	1300	1340	1420	1510	1550	2000	2400
饱和吸收率A0(%)	3 -6	4-30	2-50	0.7-66	0.7-70	50-90	3-6	4-12	1-15	1-4	6-11	1-55	2-8	1
弛豫时间	0.5	1	0.5	0.5-12	0.5-124	0.5	0.5	1	1	10	10	2-12	0.5	0.5

 

 

BATOP可饱和吸收镜

 

德国BATOP公司是一家专门生长半导体可饱和吸收体等半导体光电器件的公司，主要产品包括：

SAM半导体可饱和吸收镜 SAM - Saturable Absorber Mirror
RSAM共振可饱和吸收镜 RSAM - Resonant SAM
SOC可饱和吸收耦合输出镜 SOC - Saturable Output Coupler
SANOS可饱和噪声去除腔 SANOS - Saturable Noise Suppressor
SA可饱和吸收体 SA - Saturable Absorber
PCA太赫兹光电导天线

其中SESAM，RSAM和 SOC 是用于稳定、自启动的DPSS被动锁模激光器最简单的锁模元件。

 

饱合吸收镜的封装方式有裸片，粘附在散热基座，和光纤尾端等方式。

半导体可饱和吸收镜（SESAM）的基本结构就是把反射镜与半导体可饱和吸收体结合在一起。底层一般为半导体反射镜，其上生长一层半导体可饱和吸收体薄膜，最上层可能生长一层反射镜或直接利用半导体与空气的界面作为反射镜，这样上下两个反射镜就形成了一个法布里-珀罗腔，通过改变吸收体的厚度以及两反射镜的反射率，可以调节吸收体的调制深度和反射镜的带宽。

一般来说半导体的吸收有两个特征弛豫时间，带内热平衡 (intraband thermalization) 弛豫时间和带间跃迁 (interband transition) 弛豫时间。带内热平衡弛豫时间很短，在100-200fs左右，而带间跃迁弛豫时间则相对较长，从几ps到几百ps。带内热平衡弛豫时间基本上无法控制，而带间跃迁弛豫时间主要取决于半导体生长时衬底的温度，生长时的温度越低，带间跃迁弛豫时间越短。在SESAM锁模过程中，响应时间较长的带间跃迁 (如载流子重组) 提供了锁模的自启动机制，而响应时间很短的带内热平衡可以有效压缩脉宽、维持锁模。

 

1. SESAM半导体可饱和吸收镜

型号描述：SAM-800-1-X
800-1—中心波长为800nm，饱和吸收率为1%，部分可选波长及饱和吸收率如下：
  800（-1，-4）， （R > 99% @750-850nm），
  850（-2，-4，-10，-12）， （R > 99% @810-860nm），
  940（-4，-6）， （R > 99% @910-990nm），
  980（-2，-7，-11，-18）， （R > 99% @910-990nm 或者960-1040nm），
  1040（-1，-2，-3，-4，-5，-6，-10），（R > 99% @1020-1110nm），
  1064（-1，-2，-3，-4，-5，-6，-8，-10，-13），（R > 99% @1020-1110nm），
  1510（-6，-11），（R > 99% @1470-1570nm），
  1550（-1，-2，-3，-8，-10，-30，-50），（R > 99% @1500-1570nm）。

X－封装代码
  X=0，无封装的裸片
  X=12.7g，粘在1/2英寸的铜柱上
  X=25.4g，粘在1英寸的铜柱上
  X=12.7S，焊在1/2英寸的铜柱上
  X=25.4S，焊在1英寸的铜柱上
  X=FC/PC，安装在1米长光纤一端，接头类型FC/PC或其他可选

2. RSAM共振可饱和吸收镜

型号描述：RSAM-1064-27-X
1064-27—中心波长为1064nm，饱和吸收率为27%，部分可选波长及饱和吸收率如下：
  1064（-27，-47，-80）， （R > 99% @1050-1070nm）。

X ——封装代码
  X=0，无封装的裸片
  X=12.7g，粘在1/2英寸的铜柱上
  X=25.4g，粘在1英寸的铜柱上
  X=12.7S，焊在1/2英寸的铜柱上
  X=25.4S，焊在1英寸的铜柱上
  X=FC/PC，安装在1米长光纤一端，接头类型FC/PC或其他可选
  X=FC/PC with TEC，安装在1米长光纤一端，且带TEC冷却器


3. SOC可饱和吸收耦合输出镜

型号描述：SOC-980-2-X
980-2—中心波长为980nm，饱和吸收率为2%，部分可选波长及饱和吸收率如下：
   980（-2，-4）， （R > 99% @960-1020nm），
  1064（-2，-4）， （R > 99% @1040-1100nm）。

X ——封装代码
  X=0，无封装的裸片
  X=12.7g，粘在1/2英寸的铜柱上
  X=25.4g，粘在1英寸的铜柱上
  X=12.7S，焊在1/2英寸的铜柱上
  X=25.4S，焊在1英寸的铜柱上
  X=FC/PC，安装在1米长光纤一端，接头类型FC/PC或其他可选

4. SANOS可饱和体噪声去除腔

Free space SANOS (FS-SANOS)
Fibre coupled SANOS (FC-SANOS)

SANOS可饱和体噪声去除腔的工作原来是利用可饱和吸收体对弱的噪声光有很小的反射率，多强的输出光具有很大的反射率，这样光通过SANOS可饱和体噪声去除腔后就能起到噪声去除的作用。可用于再生放大和脉冲选择以后的噪声光去除。

FS-SANOS-1064-1配备了一块饱和吸收体，FS-SANOS-1064-2配备了两块饱和吸收体；
FC-SANOS-15XX-TEC是把饱和吸收体附在TEC制冷片上。

 

5. PCA太赫兹光电导天线

太赫兹光电导天线是由金属电极和一层低温生长的GaAs和InGaAs薄膜组成。iPCA是大面积的太赫兹光电导天线，用于高功率太赫兹输出和高灵敏度太赫兹收集。