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垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)是近几年发展起来的一种新型的光电子器件。它成功地将固体薄片激光器外腔的可扩展性和半导体激光器波长的可调整性等优点结合在一起,不仅能获得高输出功率和高光束质量,还可以方便地进行内腔倍频和调Q、锁模操作等,成为半导体激光和光电子技术交叉学科中的研究热点之一。因此本论文开展了基于InGaAs量子阱的VECSEL增益芯片的材料研究,并在此基础上初步进行了光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器的制作。首先,通过分布布拉格反射镜(DBR)的反射率和带宽理论,增益材料的应变理论和增益理论,对DBR和多量子阱有源区(MQWs)进行了理论计算和结构设计,在此基础上设计了 VECSEL增益芯片的完整结构。其次,通过金属有机气相外延技术(MOVPE)对所设计的结构进行材料制备,并采用高分辨率X射线衍射(XRD)、室温光致发光(PL)、扫描电子显微镜(SEM)、以及分光光度计等测试来验证我们所设计的增益芯片的生长情况。DBR的测试结果表明厚度误差保持在3%左右,阻带g约100 nm中心在997 nm。多量子阱有源区的发光波长在961 nm—1000.6 nm范围内可以通过线性控制TMIn流量来进行调整,但随着发光波长变长,InGaAs多量子阱层的应变失配分别是从0.81%增加到1.18%,且有源区的发光特性变差。增益芯片的测试结果表明外延材料晶体品质较好,厚度满足精度,DBR区的反射谱和量子阱的发光谱能很好匹配。此外,针对VECSEL增益芯片PL谱中出现的不同于多量子阱有源区单个发光峰的多个峰值现象,我们分析认为增益芯片的PL谱是受到DBR结构和其他结构层干涉作用后受到调制的面发射PL谱。最后,设计并搭建了光泵浦VECSEL的光路,采取衬底刻蚀和水冷制冷相结合的方法去除增益芯片在工作过程中所产生的废热,采用808 nm半导体激光器作为光泵浦源。入射光功率小于3W时,VECSEL增益芯片的泵浦光吸收率可达80%左右。光泵浦正序VECSEL器件在955.3 nm和1011 nm处,光泵浦反序VECSEL器件在1113 nm处得到较强的光输出。