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椭圆氧化孔径垂直腔面发射激光器的偏振特性
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作者 谢中华 渠红伟 +8 位作者 周旭彦 张建心 隋佳桐 孟凡胜 宫凯 郑妹茵 王海玲 王宇飞 齐爱谊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期57-66,共10页
为了改善用于铷原子钟的795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的偏振稳定性,研究了不同氧化孔径和椭圆度对VCSEL偏振性能的影响。利用COMSOL Multiphysics的波动光学频域模块模拟了不同氧化孔径对有源区谐振光强的影响。结果表明,当氧化孔径... 为了改善用于铷原子钟的795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的偏振稳定性,研究了不同氧化孔径和椭圆度对VCSEL偏振性能的影响。利用COMSOL Multiphysics的波动光学频域模块模拟了不同氧化孔径对有源区谐振光强的影响。结果表明,当氧化孔径为3.5~4.0μm时,有源区的谐振强度最高。采用可实时观察的湿法氧化系统,研究了氧化温度对氧化速率和氧化孔椭圆度的影响。随着注入电流的增加,三种不同椭圆氧化孔的VCSEL表现出不同的模式特性、偏振特性和偏振角旋转特性。测试结果表明,带有长轴径为3.7μm、椭圆度为1.7的椭圆氧化孔的VCSEL性能最佳。在85℃下,当注入电流为1.5 mA时,输出功率为0.86 mW,激光波长为795.4 nm,边模抑制比(SMSR)为43 dB,线宽为65 MHz,正交偏振抑制比(OPSR)为23.8 dB。在0.6~2.7 mA的范围内,VCSEL的主偏振方向保持不变。 展开更多
关键词 激光器 垂直腔面发射激光器 氧化孔径 湿法氧化 正交偏振抑制比 窄线宽
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高功率1060 nm垂直腔面发射激光器
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作者 郑妹茵 渠红伟 +8 位作者 周旭彦 董风鑫 张建心 隋佳桐 孟凡胜 谢中华 王海玲 王宇飞 齐爱谊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期229-235,共7页
为了提高1060 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的性能,本文对大功率1060 nm VCSEL进行了理论模拟和实验研究。计算得到红移速度为0.40 nm/K,据此确定增益和腔模失配量为-20 nm。对比分析了6种不同InGaAs组分和厚度的量子阱,以及3种不同势... 为了提高1060 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的性能,本文对大功率1060 nm VCSEL进行了理论模拟和实验研究。计算得到红移速度为0.40 nm/K,据此确定增益和腔模失配量为-20 nm。对比分析了6种不同InGaAs组分和厚度的量子阱,以及3种不同势垒材料的增益特性和输出特性,模拟结果表明,应变补偿的InGaAs/GaAsP量子阱有源区在温度稳定性、阈值电流以及功率方面更有优势。对P型分布式布拉格反射镜(DBR)进行优化设计,优化DBR渐变层厚度和对数,有助于获得更好的输出特性。采用金属有机化学气相沉积生长了InGaAs/GaAsP应变补偿量子阱结构的VCSEL外延片,并制备了单管和阵列VCSEL,实验数据和理论分析基本吻合。实验测得,288单元VCSEL阵列在4.5 A电流下,连续输出功率为2.62 W,最高电光转换效率为36.8%,5 mm×5 mm VCSEL阵列准连续条件下(脉宽为100μs,占空比为1%),且在100 A电流下,获得峰值功率为53.4 W。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 高功率 应变补偿 分布式布拉格反射镜 效率
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