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单模电注入面发射激光器研究进展
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作者 艾星辰 田思聪 +6 位作者 Mansoor Ahamed 孙家辉 王宇昊 潘绍驰 佟存柱 王立军 Bimberg Dieter 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第17期16-29,共14页
互联网、超算中心、数据中心光互连等高速光通信领域,以及激光雷达、显示等应用,均对半导体激光器提出单模、单偏振态、高速、高功率等更高性能要求。本文梳理了以垂直腔面发射激光器(VCSEL)、光子晶体面发射激光器等为主的电注入表面... 互联网、超算中心、数据中心光互连等高速光通信领域,以及激光雷达、显示等应用,均对半导体激光器提出单模、单偏振态、高速、高功率等更高性能要求。本文梳理了以垂直腔面发射激光器(VCSEL)、光子晶体面发射激光器等为主的电注入表面发射型半导体激光器的研究进展,包括:为了同时实现单模和单偏振性,设计表面光栅、浮雕和高折射率对比度光栅VCSEL;为了实现单模高速特性,引入锌扩散区、建立横向耦合腔、构建多孔结构氧化限制VCSEL;为了实现单模、高功率性,采用构建慢光表面光栅负载VCSEL、引入锌扩散区、设计多结或多氧化孔径VCSEL等方式;为了实现突破性的单模、高功率、极小发散角等性能,采用光子晶体面发射激光器。最后对面发射激光器发展趋势做出展望。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 单模光 高速传输 高功率激光 光子晶体面发射激光器
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光子晶体面发射激光器阈值增益与输出光功率的研究 被引量：2
2
作者 李儒颂 陆寰宇 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第3期163-169,共7页
光子晶体面发射激光器(PCSELs)可实现大面积单模激射,且具有高功率、高光束质量等优点,在光通信、激光雷达、激光打印、激光显示和激光加工等领域具有广泛的应用前景。因此,分析了具有面内多向分布反馈效应光子晶体激光器的带边激射原... 光子晶体面发射激光器(PCSELs)可实现大面积单模激射,且具有高功率、高光束质量等优点,在光通信、激光雷达、激光打印、激光显示和激光加工等领域具有广泛的应用前景。因此,分析了具有面内多向分布反馈效应光子晶体激光器的带边激射原理、阈值增益,并结合半导体激光器速率方程推导了PCSELs输出光功率的表达式,同时给出了提高PCSELs光功率的方法,为研制高性能PCSELs提供了理论依据。 展开更多
关键词 激光器 光子晶体面发射激光器 带边激射原理 阈值增益 速率方程 高功率
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光子晶体面发射蓝光激光器的高速调制性能分析 被引量：1
3
作者 周扬 贺树敏 +1 位作者 沈威 刘启发 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期23-29,共7页
光子晶体面发射激光器基于光子晶体能带带边模式,形成二维微腔谐振,继而实现光增益和激射,其具有高功率、单纵模等优异特性。基于氮化镓基蓝光激光器结构和速率方程调制理论,对异质结构光子晶体面发射激光器进行了动态调制性能分析。通... 光子晶体面发射激光器基于光子晶体能带带边模式,形成二维微腔谐振,继而实现光增益和激射,其具有高功率、单纵模等优异特性。基于氮化镓基蓝光激光器结构和速率方程调制理论,对异质结构光子晶体面发射激光器进行了动态调制性能分析。通过仿真计算得出,在所研究的激光器结构参数下,阈值电流为1.76 mA,最大3 dB调制带宽为42 GHz,最低数据发送能耗为62.78 pJ·bit^(-1),展示出了该结构激光器的基础性能和高速调制特性,为具有大调制带宽的蓝光激光器的设计提供了参考。 展开更多
关键词 激光器 光子晶体面发射激光器 速率方程 异质结构 3 dB调制带宽 发送能耗
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940 nm垂直腔面发射激光器单管器件的设计与制备 被引量：1
4
作者 潘智鹏 李伟 +4 位作者 吕家纲 聂语葳 仲莉 刘素平 马骁宇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期221-230,共10页
计算了InGaAs/AlGaAs量子阱的激射波长与阱垒厚度的关系,并通过Rsoft软件计算了不同温度下的材料增益特性.计算并分析了渐变层厚度对分布布拉格反射镜(distributed Bragg reflectors,DBRs)势垒尖峰及反射谱的影响,通过传输矩阵理论得到P... 计算了InGaAs/AlGaAs量子阱的激射波长与阱垒厚度的关系,并通过Rsoft软件计算了不同温度下的材料增益特性.计算并分析了渐变层厚度对分布布拉格反射镜(distributed Bragg reflectors,DBRs)势垒尖峰及反射谱的影响,通过传输矩阵理论得到P-DBR和N-DBR的反射谱和相位谱.模拟了垂直腔面发射激光器(vertical surface emitting lasers,VCSEL)结构整体的光场分布,驻波波峰与量子阱位置符合,基于有限元分析模拟了氧化层对电流限制的影响.通过计算光子晶体垂直腔面发射激光器(photonic crystal vertical cavity surface emitting lasers,PC-VCSEL)中不同的模式分布及其品质因子Q,证明该结构可以有效地实现基横模输出.通过光刻、刻蚀、沉积、剥离等半导体工艺成功制备出氧化孔径为22μm的VCSEL和PC-VCSEL,VCSEL的阈值电流为5.2 mA,斜率效率0.67 mW/mA,在不同电流光谱测试中均是明显的多横模输出;PCVCSEL的阈值电流为6.5 mA,基横模输出功率超过2.5 mW,不同电流下的边模抑制比超过25 dB,光谱宽度小于0.2 nm. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 光子晶体垂直腔面发射激光器 基横模 大功率
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