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对称氧化限制结构提高795 nm VCSEL单模功率
1
作者
贾秀阳
贾志刚
+3 位作者
董海亮
陈小东
高茂林
许并社
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第5期809-818,共10页
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷原子钟和量子陀螺仪的激光光源,一般采用单氧化限制结构保证单模输出,但这种结构输出功率较小且功耗较高。本文利用PICS3D软件首先对不同位置单氧化限制层进行模拟分析,结果表明,氧化限制层越靠...
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷原子钟和量子陀螺仪的激光光源,一般采用单氧化限制结构保证单模输出,但这种结构输出功率较小且功耗较高。本文利用PICS3D软件首先对不同位置单氧化限制层进行模拟分析,结果表明,氧化限制层越靠近有源区,其对载流子的限制能力越强,因此在相同的注入电流条件下器件的输出功率越高。在此基础上设计了靠近有源区对称双氧化限制和四氧化限制结构VCSEL,与传统单氧化限制结构相比,多氧化限制结构VCSEL有源区有较高的电流密度,且输出功率与电光转化效率有较大提高。此外,本文还通过远场、近场分析了氧化限制层数量对器件光学性能影响,发现随着氧化限制层数量的增加,VCSEL高阶模式更多集中在出光孔处且远场发散角增大。本研究对于通过多氧化限制层优化VCSEL性能,平衡输出功率和光学性能具有参考意义。
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关键词
垂直腔面发射激光器
对称氧化限制结构
电流密度
载流子浓度
单模
光场分布
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职称材料
单氧化限制垂直腔面发射激光器的阈值
2
作者
孙梅
赵红东
+1 位作者
王景芹
张以谟
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期450-453,共4页
使用有限差分和模式跟踪方法对垂直腔面发射激光器(VCSELs)中光、电、热场耦合方程自洽数值求解,设计了其低阈值结构.给出了限制电流孔径分别为1μm、2μm3、μm和6μm的阈值电流密度、载流子密度、基模光场和热场的空间分布,得到了单...
使用有限差分和模式跟踪方法对垂直腔面发射激光器(VCSELs)中光、电、热场耦合方程自洽数值求解,设计了其低阈值结构.给出了限制电流孔径分别为1μm、2μm3、μm和6μm的阈值电流密度、载流子密度、基模光场和热场的空间分布,得到了单氧化限制VCSELs中注入阈值电流随限制孔径变化曲线.结果表明,在2～6μm范围内与实验结果达到一致,并且单氧化限制VCSELs中过大和过小的电流限制孔径都不利于降低激光器阈值,进而发现了最佳电流限制半径及最小阈值电流.
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关键词
激光器
单氧化限制垂直腔面发射激光器
自洽
阈值
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职称材料
题名
对称氧化限制结构提高795 nm VCSEL单模功率
1
作者
贾秀阳
贾志刚
董海亮
陈小东
高茂林
许并社
机构
太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室
山西浙大新材料与化工研究院
陕西科技大学材料原子·分子科学研究所
出处
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第5期809-818,共10页
基金
国家自然科学基金(21972103,61904120)
山西浙大新材料与化工研究院研发项目(2022SX-TD018,2022SX-AT001,2021SXAT001,2021SX-AT002,2021SX-AT003)
陕西省自然科学基金(2023-JC-QN-0552)。
文摘
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷原子钟和量子陀螺仪的激光光源,一般采用单氧化限制结构保证单模输出,但这种结构输出功率较小且功耗较高。本文利用PICS3D软件首先对不同位置单氧化限制层进行模拟分析,结果表明,氧化限制层越靠近有源区,其对载流子的限制能力越强,因此在相同的注入电流条件下器件的输出功率越高。在此基础上设计了靠近有源区对称双氧化限制和四氧化限制结构VCSEL,与传统单氧化限制结构相比,多氧化限制结构VCSEL有源区有较高的电流密度,且输出功率与电光转化效率有较大提高。此外,本文还通过远场、近场分析了氧化限制层数量对器件光学性能影响,发现随着氧化限制层数量的增加,VCSEL高阶模式更多集中在出光孔处且远场发散角增大。本研究对于通过多氧化限制层优化VCSEL性能,平衡输出功率和光学性能具有参考意义。
关键词
垂直腔面发射激光器
对称氧化限制结构
电流密度
载流子浓度
单模
光场分布
Keywords
vertical-cavity
surface-emitting
laser
symmetric
oxide
confin
ement structure
current density
carrier concentration
single
-mode
optical field distribution
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
单氧化限制垂直腔面发射激光器的阈值
2
作者
孙梅
赵红东
王景芹
张以谟
机构
河北工业大学研究生学院
天津大学精密仪器与光电子工程学院
出处
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期450-453,共4页
基金
教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20070080001)
河北省自然科学基金资助项目(F2007000096)
文摘
使用有限差分和模式跟踪方法对垂直腔面发射激光器(VCSELs)中光、电、热场耦合方程自洽数值求解,设计了其低阈值结构.给出了限制电流孔径分别为1μm、2μm3、μm和6μm的阈值电流密度、载流子密度、基模光场和热场的空间分布,得到了单氧化限制VCSELs中注入阈值电流随限制孔径变化曲线.结果表明,在2～6μm范围内与实验结果达到一致,并且单氧化限制VCSELs中过大和过小的电流限制孔径都不利于降低激光器阈值,进而发现了最佳电流限制半径及最小阈值电流.
关键词
激光器
单氧化限制垂直腔面发射激光器
自洽
阈值
Keywords
laser
single oxide confined vertical-cavity surface-emitting lasers
self-consistent
threshold
分类号
O472.3 [理学—半导体物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
对称氧化限制结构提高795 nm VCSEL单模功率
贾秀阳
贾志刚
董海亮
陈小东
高茂林
许并社
《人工晶体学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
单氧化限制垂直腔面发射激光器的阈值
孙梅
赵红东
王景芹
张以谟
《天津大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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