题目：半导体激光器增益光谱测量方法研究

        半导体激光器（Semiconductor Lasers）是当今光电子领域最活跃的研究课题之一。作为一种新兴的半导体光电子器件，它与其他类型激光器相比有着更优越的特性，比如体积小，具有较小的远场发散角、极低的阈值、调制频率高，易实现二维集成等等。近年来半导体激光器已被广泛地用于远程通讯，生物医学，激光打印，光传感等领域。所以半导体激光器的迅猛发展也同时促进了通信、生物、医学等领域的进步，而近年来不断出现的新型应用领域也同样加速了半导体激光技术的革新。

        对于研究器件本身结构特性而言，增益系数是半导体激光器的主要参数之一。半导体激光器的很多重要工作性能指标均与增益特性有着密切的联系。比如激光器的阈值电流、线宽增强因子、量子效率、损耗以及功率等因素均与增益光谱有着直接联系。一般来说我们可以对增益光谱进行数值计算求解，但在计算中往往会遇到一些实际困难，例如，难以确定公式中与子能带和态密度相关的物理参量而不得不做近似处理。此外，激光器的工艺制备也会导致器件产生材料和结构缺陷，因此一般增益的理论计算结果仅是一种理想设计情况，不能完全真实地反映激光器的实际增益特性，特别是激光器在运行状态下的增益变化。所以有必要对半导体激光器实际运行时的增益光谱测量方法进行研究。

        本文以半导体激光器的增益系数测量为课题，首先介绍了半导体激光器增益系数的定义表达式以及与其他特性参数的关系，然后详细介绍了国内外现今存在的主要增益测量方法，并对这些测量方法的特点与不足之处进行了分析总结，在此基础上首次提出一种更为简洁有效的、通过半导体激光器两端的放大自发荧光辐射(ASE)获取器件的光学增益信息的新型测量方法。随后本文利用这一新的增益实验测量方法，开展了对连续运行状态下的808nm GaAs/AlGaAs量子阱激光器横向电场(TE)与磁场(TM)偏振增益特性的实验研究。通过将实验结果与理论增益曲线对比，分析了非应变GaAs量子阱TE和TM极化偏振对应的空穴子能带随注入电流的变化规律，以及激光器在连续运行状态下的实际增益状态和影响因素。最后根据得到的增益值对半导体激光器的其他参数（内量子效率，损耗，阈值电流等）进行了计算和讨论。