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超辐射发光二极管(the superluminescent diode，SLD)的性能介于激光器和发光二极管之间，由于其具有宽的光谱和较大的光输出功率，并且光斑尺寸小，光的发散角较小，易于与单模光纤耦合，因而它是光纤陀螺的理想光源。它们比激光器具有更短的相干长度和更低的固有噪声，从而能大大地改善光纤陀螺的性能。作为关键性部件，SLD的性能直接制约着整个光纤陀螺系统的性能。因此，开展SLD设计理论及其工艺实现的研究不仅具有较高的学术价值，同时也有相当的实际意义。
本课题设计并制作了850nm波长的单量子阱SLD，其有源区采用脊波导结构，在抑制光反馈的途径方面，比较了斜波导结构和无源吸收区结构的优缺点，并最终选定了斜波导结构。通过优化倾斜角θ，并在腔面上镀增透膜，可获得低于1×10-4的反射率。管芯封装采用8针蝶形，最后经测试，得到100mA工作电流下，出纤功率大于1800μW，峰值波长为850±20nm，光谱宽度大于20nm，光谱波纹小于0.2dB，满足设计要求。
首先，本文讲述了SLD光源的原理和特性，简要分析了器件的波导模式，并且介绍了人们为提高超辐射管的性能，从改进超辐射管结构、更新工艺材料、端面镀膜等角度入手，不断改善器件的性能。第三章详细讨论了SLD材料制备和芯片加工工艺，依据实验要求，确定SLD管芯结构，重点讨论了MOCVD材料生长，脊波导制作，增透膜设计，管芯可靠性设计中的技术难点，第四章讨论了SLD性能指标测试方法与测试结果，对光谱特性，光输出功率-电流特性及其温度依赖性等关键参数进行了测量。最后是论文的总结以及展望以后可能进行的工作。