外部扰动下多横模垂直腔面发射激光器的非线性动力学特性研究

发布时间：2024-02-22 00:09

　　根据半导体激光器有源区的结构和发光特点,可将其分为:边发射激光器(Edge-Emitting Laser,EEL)和垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)。VCSEL的结构主要包括上、下底部多层高反射率的布拉格反射镜(DBR)、导电限制区、有源区和半导体衬底等,激光从上底部的p-DBR面出射或下底部的衬底面出射。正是由于其特殊的内部结构和制作工艺,导致VCSEL能够单纵模输出,且有阈值电流低、发散角小、耦合效率高、调制带宽大、制作成本低、易于二维阵列集成等独特优点,从而成为研究的热点内容之一。近年来,相关研究显示,当VCSEL受到外部扰动时,如:外部光注入、光反馈、电流调制、光电反馈等,通过适当调节相关参数,能够输出周期态、注入锁定、四波混频、混沌态等复杂的现象;同时,由于其有源区属于柱对称结构,且内部材料具有弱的各向异性的特点,而导致VCSEL在外部扰动的作用下,很容易产生偏振开关、偏振双稳等现象,而这些非线性动力学现象均已被广泛应用于光混沌保密通信、光子微波的产生、光开关、光存储、全光信息转换、高速脉冲测距、激...

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【部分图文】：

图1.1VCSEL的典型结构[7]

西南大学博士学位论文第1章绪论1第1章绪论1.1论文的研究背景激光的出现极大的推动了科学技术的发展，历经五十多年的研究与探索，已被广泛应用于现代工业、农业、医疗、通讯、军事、科学研究等各个领域，悄然地改变着人类的生活。半导体激光器作为一种优质激光源，具有体积孝质量轻、相干性好、谱....

图1.3（a）（b）分别为封闭层、锥形掩埋异质结型（c

西南大学博士学位论文第1章绪论4（c）（d）图1.3（a）（b）分别为封闭层、锥形掩埋异质结型（c）空气柱型（d）氧化限制性折射率引导VCSEL[17]图1.4为反导引VCSEL的结构示意图。如图1.4（a）所示，在p层上增加了厚的低温层（LT-layer），目的是用来提升电阻率....

图1.4（a）反导引VCSEL的结构示意图（b）腔内有效折射率分布的示意图[19]

西南大学博士学位论文第1章绪论4（c）（d）图1.3（a）（b）分别为封闭层、锥形掩埋异质结型（c）空气柱型（d）氧化限制性折射率引导VCSEL[17]图1.4为反导引VCSEL的结构示意图。如图1.4（a）所示，在p层上增加了厚的低温层（LT-layer），目的是用来提升电阻率....

图1.5注入系数kinj取不同值时光子密度随频率失谐变化的分岔图[49]，（a）fkinj分别为6110，5110，4110，0.01，0.05，1

西南大学博士学位论文第1章绪论10图1.5注入系数kinj取不同值时光子密度随频率失谐变化的分岔图[49]，(a)~(f)kinj分别为6110，5110，4110，0.01，0.05，1图1.6正交光注入下VCSEL输出的非线性动力学分布图[51]同年，比利时的J.B.Alté....

本文编号：3906096