發(fā)布時間：2025-02-11 15:09

　　相比于傳統(tǒng)的邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器（EELs）,垂直腔面發(fā)射激光器（VCSELs）具有制作成本低廉、閾值電流低、調(diào)制帶寬大、單縱模運(yùn)行、圓形光輸出、易于二維集成等優(yōu)勢,因此在光通信與光存儲等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。由于VCSELs的有源區(qū)為圓柱形對稱結(jié)構(gòu),同時材料本身又具有弱各向異性,因此VCSELs可激射兩個沿晶格方向且彼此正交的線偏振模式,其中輸出功率較大的稱為主導(dǎo)偏振模式。通過改變激光器的偏置電流、溫度或者引入外部擾動（如光電反饋、光反饋、電流調(diào)制、光注入）的方式,VCSELs輸出的主導(dǎo)偏振模式有可能轉(zhuǎn)換到與其正交的另一個偏振模式,即引起偏振開關(guān)（Polarization switch,PS）。進(jìn)一步地,當(dāng)引起VCSELs呈現(xiàn)PS的系統(tǒng)參量沿不同變化路徑變化時,發(fā)生PS的該參量值可能不同,此時即出現(xiàn)偏振雙穩(wěn)（Polarization bistability,PB）現(xiàn)象。VCSELs的PS和PB現(xiàn)象因在光互聯(lián)、光信息處理、光學(xué)開關(guān)等方面的潛在應(yīng)用,已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。近些年來,對光注入VCSELs呈現(xiàn)的PS和PB特性已有大量報(bào)道,但主要集中在正交光注入和可變光注入的情形,而平行光注入VC...

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體激光器的發(fā)展與應(yīng)用
        1.1.1 半導(dǎo)體激光器的發(fā)展
        1.1.2 半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用
    1.2 半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
        1.2.1 邊發(fā)射激光器(EELs)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
        1.2.2 垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
    1.3 垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)的偏振特性及研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的內(nèi)容及意義
第2章 VCSELs的基本理論
    2.1 引言
    2.2 VCSELs的理論模型
        2.2.1 L-K速率方程
        2.2.2 自旋反轉(zhuǎn)模型(Spin-Flip Model,SFM)
    2.3 光注入VCSELs的速率方程
    2.4 光注入VCSELs的相關(guān)特性
        2.4.1 光注入VCSELs呈現(xiàn)的非線性動力學(xué)特性
        2.4.2 光注入VCSELs產(chǎn)生的注入鎖定特性
        2.4.3 光注入VCSELs產(chǎn)生的PS和 PB特性
    2.5 本章小結(jié)
第3章 平行光注入下VCSELs的偏振開關(guān)和雙穩(wěn)特性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 注入光頻率變化誘導(dǎo)的偏振開關(guān)和偏振雙穩(wěn)
        3.3.2 不同偏置電流下,注入功率對頻率誘導(dǎo)PS和 PB特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：4033442