可调谐二极管光谱吸收（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy , TDLAS）测试系统，采用单谱线光源，其选择性强、响应速度快、灵敏度高、可靠性好，是一种极具发展前景的气体测量方法。TDLAS技术已经在生产过程控制和石油化工等方面得到了应用，同时也得到了医学、空间探测以及大气监测等领域的关注。在这些领域，激光器件的功耗和成本影响着检测系统的成本，因此降低激光器的功耗、简化器件制备工艺等十分有必要。现在普遍应用于TDLAS系统的激光器有量子级联激光器、DFB、DBR激光器等，这些激光器功耗一般较大，且选模机制基于布拉格光栅，但制作光栅对刻蚀工艺的要求较高，且需二次外延，工艺难度较大且成本较高。另外，在1.6-1.9 μm的波长范围内，存在多种气体的吸收峰，如乙烯、甲烷、氯化氢和一氧化氮等气体，因此研制此波段范围内的半导体激光器对促进TDLAS技术的进步也十分重要。

中国科学院半导体研究所潘教青教授研究组研制出了一种InP基WG-FP耦合腔激光器，发光波长在1760.87 到1773.39 nm，波长调谐范围超过12.5 nm，激光器为单模激射，边模抑制比超过30 dB。激光器基于耦合腔结构，利用FP腔增大激光器功率，同时利用耦合腔的原理进行波长的选择及调谐，无需刻蚀光栅，工艺要求和成本相对DFB、DBR激光器大大降低。

该WG-FP耦合腔激光器与现在普遍应用于TDLAS系统的DFB、DBR等其他波长可调谐的半导体激光器相比，激光器的输出功率仍有待提升，但其无需制备光栅、无需复杂的外延结构，制备过程更简单，造价更低，是有更大应用前景的半导体激光器。

该文章以题为“Low fabrication cost wavelength tunable WG-FP hybrid-cavity laser working over 1.7 μm”发表在Journal of Semiconductors上。

图1. 在IWG = 80 mA时，激光光谱随IWG而变化，(b) 在IWG = 35 mA时随IWG而变化，(c) 在IWG = 80 mA时，激光器中心波长和相应的边模抑制比随IWG而变化，(d) 在IWG = 35 mA时，激光器中心波长和相应的边模抑制比随IFP而变化。

图2. 同时调节IWG和IFP得到的基于方形微腔的耦合腔激光器的波长调谐的光谱图。

Low fabrication cost wavelength tunable WG-FP hybrid-cavity laser working over 1.7 μm

Fangyuan Meng, Hongyan Yu, Xuliang Zhou, Mengqi Wang, Yejin Zhang, Wenyu Yang, Jiaoqing Pan

J. Semicond. 2022, 43(6): 062302 doi: 10.1088/1674-4926/43/6/062302

Full Text: http://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/43/6/062302

来源：半导体学报2022年第6期-中文导读