“散斑”又稱“激光散斑”。散斑現(xiàn)象普遍存在于光學成像的過程中，由于激光的高度相干性，激光散斑的現(xiàn)象就更加明顯。激光散斑則是激光自散射體的表面漫反射或通過一個透明散射體(例如毛玻璃)時，在散射表面或附近的光場中可以觀察到一種無規(guī)分布的亮暗斑點，因為激光要透過投影鏡頭，所以散斑的現(xiàn)象才會出現(xiàn)。

? 一般來說，激光器的光譜寬度（半高寬）需要大于 1 nm 才能顯著降低散斑。

? 對于更高要求的顯影應用（如高分辨率投影或激光電視），光譜寬度可能需要達到 2-5 nm 或更大，以進一步減弱散斑效應。

為了達到所需的光譜寬度，可以采用以下技術：

多模激光器：通過多縱模工作，增加光譜寬度。

光譜展寬技術：如使用外部調制器或非線性光學元件。

波長復用：結合多個不同波長的激光器，等效增加光譜寬度。

?2.?分布式反饋（DFB）與分布式布拉格反射（DBR）結構優(yōu)化

?原理：傳統(tǒng)DFB/DBR激光器通過光柵實現(xiàn)單模輸出，但通過結構改進可支持多波長振蕩。

?結構實現(xiàn)：

–多段DBR調諧：將DBR分為多段，通過獨立電流注入不同段，實現(xiàn)多波長調諧（等效展寬光譜）。

–啁啾光柵設計：在光柵中引入周期漸變（啁啾），打破單一波長反饋，支持多模振蕩。

–隨機光柵結構：使用非周期性光柵散射光場，降低相干性。

?效果：光譜寬度可擴展至?1-3 nm，同時保持高邊模抑制比。

?3.?量子點與量子阱結構設計

?原理：利用量子點（QD）或寬增益量子阱（QW）材料的固有寬光譜特性。

?結構實現(xiàn)：

–量子點增益層：量子點的非均勻尺寸分布（尺寸漲落）可提供更寬的增益譜（覆蓋?50-100 nm）。

–多層量子阱：堆疊不同組分的量子阱（如InGaN/GaN多阱），組合不同發(fā)射波長。

?效果：量子點激光器光譜寬度可達?5-10 nm，但需要復雜的材料生長工藝。

?4.?非均勻電流注入與熱管理

?原理：通過芯片內(nèi)部電流或溫度分布的非均勻性，導致局部增益或波長偏移。

?結構實現(xiàn)：

–分段電極設計：將電極分為多段，獨立控制電流分布，激發(fā)不同區(qū)域的波長。

–集成微型加熱器：在芯片上集成微型熱元件，產(chǎn)生局部溫度梯度，實現(xiàn)波長調諧。

?效果：光譜寬度可展寬至?1-2 nm，但需平衡熱效應帶來的功率損耗。

?5.表面等離激元（SPP）耦合結構

?原理：利用表面等離激元的寬譜特性，通過金屬-介質波導耦合展寬光譜。

?結構實現(xiàn)：

–金屬光柵集成：在激光器波導表面集成金屬光柵，激發(fā)SPP模式并耦合到自由空間。

–混合波導設計：結合介質波導與SPP模式，增強模式競爭和非線性效應。

?效果：光譜展寬至?2-5 nm，但可能引入額外損耗。

?6.多模干涉（MMI）結構

?原理：利用多模干涉區(qū)的模式耦合效應，破壞單模振蕩。

?結構實現(xiàn)：

–寬波導設計：在激光腔中插入寬波導段，支持多橫模振蕩。

–MMI耦合器：通過多模干涉耦合器反饋光場，增加模式競爭。

?效果：光譜寬度增加至?0.5-1.5 nm，適用于集成光子芯片。

?7.光子晶體結構調控

?原理：利用光子晶體的帶隙特性調控光場分布，支持多波長振蕩。

?結構實現(xiàn)：

–缺陷態(tài)設計：在光子晶體中引入多個缺陷態(tài)，對應不同波長。

–梯度光子晶體：漸變晶格常數(shù)，實現(xiàn)寬譜反饋。

?效果：光譜寬度可達?3-5 nm，但對工藝精度要求極高。

同一個芯片上改變Emitter的Eg寬度，發(fā)射出4種不同波長的光。