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基于VCSEL的无磁温控系统设计
1
作者 刘宇 荀宇洁 +1 位作者 曾中明 吴东岷 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期16-22,共7页
垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)是小型化原子磁强计的重要组成部分,为了满足原子磁强计对高稳定性、高灵敏度激光器温控系统的需求,研究了一套基于XILINX-7000系列Zynq7020芯片的无磁高频加热电路,... 垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)是小型化原子磁强计的重要组成部分,为了满足原子磁强计对高稳定性、高灵敏度激光器温控系统的需求,研究了一套基于XILINX-7000系列Zynq7020芯片的无磁高频加热电路,通过增量式PID算法实现高频加热信号的幅度调制,该电路既可以稳定控制VCSEL的温度,又可以避免产生低频磁场。Zynq7020具有独特的PS(Processing System)和PL(Programmable Logic)架构,利用PL端的高速并行性驱动多个外围芯片,利用PS端的灵活便捷性进行增量式PID的计算,二者通过Block RAM共享缓存数据,实现了对VCSEL温度的闭环控制。经测试,该系统可以对VCSEL实现快速、稳定的温度控制,其在200 s内便可加热至80℃,且温度稳定性高于±0.003℃;在外加电流干扰时可于20 s内恢复稳定,具有良好的抗干扰性。 展开更多
关键词 vcsel 原子磁强计 温控系统 Zynq7020、PID算法
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对称氧化限制结构提高795 nm VCSEL单模功率
2
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。 展开更多
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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基于集成氮化硅超表面VCSEL的涡旋光输出
3
作者 牛昊 王永丽 +3 位作者 姜增璇 李川川 魏志鹏 宋国峰 《发光学报》 北大核心 2025年第2期326-333,共8页
集成光子器件技术的最新进展充分满足了市场对于紧凑型、高效光电系统的需求,同时也有力地促进了光学超表面技术的发展。其中,垂直腔面发射激光器(VCSEL)与超表面的集成,可生成具有特定波前的矢量光束,极大地增强光电系统的功能性和灵... 集成光子器件技术的最新进展充分满足了市场对于紧凑型、高效光电系统的需求,同时也有力地促进了光学超表面技术的发展。其中,垂直腔面发射激光器(VCSEL)与超表面的集成,可生成具有特定波前的矢量光束,极大地增强光电系统的功能性和灵活性。本文设计了基于Si_(3)N_(4)纳米天线阵列超表面的850 nm VCSEL,通过对纳米天线结构参数的调控,实现了超过2π的相位覆盖,并采用1阶和2阶涡旋相位板,成功产生了不同阶数的涡旋光束。这一成果为光学超表面调控VCSEL光场技术提供了新思路。 展开更多
关键词 超表面 涡旋光束 垂直腔面发射激光器 集成光子器件
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基于多横模VCSEL的时延隐藏混沌信号产生
4
作者 郝明明 高俊腱 +4 位作者 陶春燕 刘泽邦 马雨心 李璞 王云才 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2025年第3期363-370,共8页
为提升混沌保密通信的安全性,分别通过理论模拟和实验研究了不同反馈强度下多横模垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)的时域和频域特征.实验过程中系统的输出状态由自由运行逐渐演变为单周期、多周期,... 为提升混沌保密通信的安全性,分别通过理论模拟和实验研究了不同反馈强度下多横模垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)的时域和频域特征.实验过程中系统的输出状态由自由运行逐渐演变为单周期、多周期,最终演变为混沌状态.研究了多横模的空间强度分布以及光程对混沌时延特征的影响,并成功获得时延特征隐藏的混沌信号.输出3个横模的VCSEL激光器在平面镜光反馈条件下,产生带宽为2.68 GHz的混沌信号,输出功率达到1 mW,同时隐藏时延特征.将该混沌信号作为载波能够提升混沌保密通信的安全性. 展开更多
关键词 光学 垂直腔面发射激光器 多横模 混沌激光 时延特征 自相关 模场分布
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增厚DBR型894 nm窄线宽VCSEL
5
作者 范屹梁 孙玉润 +3 位作者 付秋雪 于淑珍 仇伯仓 董建荣 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期449-454,共6页
垂直腔面发射激光器(VCSEL)是芯片级原子钟(CSAC)的主流光源,其光束质量会影响CSAC的各项性能。扩展VCSEL内部有效腔长能够以压缩冷腔线宽的方式压窄器件最终辐射激光的线宽,从而可以减小CSAC短时间内的计时频率噪声。根据所计算的VCSE... 垂直腔面发射激光器(VCSEL)是芯片级原子钟(CSAC)的主流光源,其光束质量会影响CSAC的各项性能。扩展VCSEL内部有效腔长能够以压缩冷腔线宽的方式压窄器件最终辐射激光的线宽,从而可以减小CSAC短时间内的计时频率噪声。根据所计算的VCSEL表面反射谱,将VCSEL中4层下分布式布拉格反射镜(DBR)的厚度由常规的四分之一波长增加至404 nm,压缩了VCSEL冷腔线宽,并生长了对应的外延结构,制备了通过增厚DBR扩展有效腔长的894 nm窄线宽VCSEL。测试结果表明,研制的VCSEL在90℃下波长为893.1 nm,功率为0.335 mW,线宽约为32 MHz,且具有稳定的偏振特性。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器(vcsel) 芯片级原子钟(CSAC) 有效腔长 分布式布拉格反射镜(DBR) 线宽
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表面菱形孔795 nm VCSEL的偏振特性
6
作者 付秋雪 孙玉润 +3 位作者 于淑珍 范屹梁 仇伯仓 董建荣 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期609-617,共9页
795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷基芯片级原子钟(Rb-CSAC)的光源,其输出光的偏振不稳定会降低Rb-CSAC的稳定度和精确度。为了满足Rb-CSAC对795 nm VCSEL偏振稳定的需求,设计了一种具有表面菱形孔的偏振稳定的795 nm VCSEL。通过... 795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷基芯片级原子钟(Rb-CSAC)的光源,其输出光的偏振不稳定会降低Rb-CSAC的稳定度和精确度。为了满足Rb-CSAC对795 nm VCSEL偏振稳定的需求,设计了一种具有表面菱形孔的偏振稳定的795 nm VCSEL。通过有限时域差分(FDTD)法计算了VCSEL的偏振特性,结果表明VCSEL的顶部分布式布拉格反射镜(DBR)在表面菱形孔的长轴和短轴方向具有不同的反射率。反射率高的偏振模式阈值增益低,成为VCSEL优先激射的主导偏振模式。为进一步提高VCSEL的偏振抑制比(OPSR),将VCSEL的氧化孔制作成尺寸为5.5μm×4.1μm的菱形。对不同长、短轴的表面菱形孔795 nm VCSEL进行偏振测试,结果表明,当表面菱形孔的尺寸为4μm×6μm,且菱形氧化孔的长轴与表面菱形孔的长轴相互垂直时,VCSEL的OPSR可达到16.22 dB。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器(vcsel) 表面菱形孔 偏振控制 芯片级原子钟(CSAC) 分布式布拉格反射镜(DBR)
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带宽超30 GHz的850 nm方形横向耦合腔VCSEL
7
作者 佟海霞 王延靖 +4 位作者 田思聪 蒋宁 李浩 佟存柱 魏志鹏 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期493-499,共7页
如今,人们对研究耦合腔面发射激光器结构的兴趣逐渐增加。这种结构通过向主腔施加调制电的同时向每个反馈腔施加直流电来实现带宽提升。然而,单独驱动主腔对器件性能的影响尚未得到深入研究。为了更全面地了解耦合腔激光器,我们设计并... 如今,人们对研究耦合腔面发射激光器结构的兴趣逐渐增加。这种结构通过向主腔施加调制电的同时向每个反馈腔施加直流电来实现带宽提升。然而,单独驱动主腔对器件性能的影响尚未得到深入研究。为了更全面地了解耦合腔激光器,我们设计并制备了边长为30μm×30μm的方形横向耦合腔VCSEL,并研究了在方形横向耦合腔中单独驱动主腔时器件性能的变化。室温下,-3 dB带宽达30.1 GHz,在非归零调制下,在背对背传输速率40 Gbit/s时获得清晰的眼图,相对强度噪声值为-160 dB/Hz。证明了反馈腔在不加驱动的条件下仍会对主腔的性能提供正向作用。设计的TCC-VCSEL器件只需要一个电源驱动,使其适用于高密度集成,为封装集成应用提供了新的思路。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 横向耦合腔 高速
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微纳级GaN基VCSEL中周期反射结构与电子阻挡层的设置作用分析
8
作者 祝震宇 贾志刚 +1 位作者 董海亮 许并社 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1337-1343,共7页
氮化镓(GaN)基微纳米结构生长技术的成熟为微纳级GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)的制备提供了新的途径。本文设计了基于GaN基轴向异质结微纳米柱的微纳级VCSEL结构,采用Al_(0.8)Ga_(0.2)N/In_(0.2)Ga_(0.8)N应变补偿结构作为上下分布... 氮化镓(GaN)基微纳米结构生长技术的成熟为微纳级GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)的制备提供了新的途径。本文设计了基于GaN基轴向异质结微纳米柱的微纳级VCSEL结构,采用Al_(0.8)Ga_(0.2)N/In_(0.2)Ga_(0.8)N应变补偿结构作为上下分布式布拉格反射镜(DBR),其中Al_(0.8)Ga_(0.2)N层的Al组分远高于传统结构中的电子阻挡层(EBL),能够更好地起到电子阻挡的作用。本文使用商用软件PICS3D构建了电子阻挡层处于不同位置的VCSEL数理模型,并进行数值模拟计算,探索和分析物理机理,解释了不同位置EBL对空穴注入效率的影响。结果表明,采用Al_(0.8)Ga_(0.2)N与In_(0.2)Ga_(0.8)N组成的应变补偿DBR可以更好地提高空穴注入效率,优化器件光电性能。 展开更多
关键词 Ⅲ族氮化物 垂直腔面发射激光器 空穴注入效率 微纳米结构 应变补偿DBR 电子阻挡层
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面向双气室铯光泵磁力仪的VCSEL稳频研究
9
作者 张弛 李绍良 +3 位作者 赵擎阳 舒适 吴招才 刘华 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期26-34,共9页
在地磁场测量领域中,自激振荡式碱金属原子光泵磁力仪因为快速响应与高精度成为一项重要技术。其中自激式双气室光泵磁力仪无需考虑移相电路带来的信号误差,电路简单。使用垂直腔面发射激光器作为泵浦光源有效降低了磁力仪功耗和体积。... 在地磁场测量领域中,自激振荡式碱金属原子光泵磁力仪因为快速响应与高精度成为一项重要技术。其中自激式双气室光泵磁力仪无需考虑移相电路带来的信号误差,电路简单。使用垂直腔面发射激光器作为泵浦光源有效降低了磁力仪功耗和体积。针对使用垂直腔面发射激光器的便携式双气室铯光泵磁力仪激光稳频方法进行设计,设计方案包括激光器温度控制电路,光泵磁力仪信号反馈电路,激光器电流源调制与控制电路。将注入电流调制的稳频方法用于双气室光泵磁力仪结构,减小稳频代价的同时具有较好稳定性,温度控制精度达到0.002℃,10秒内波长稳定度达到4.36×10^(-10),初步探索了自激式双气室光泵磁力仪集成化与小型化的可能性。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 光泵浦 磁力仪 稳频
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氧化型VCSELs的可靠性及失效分析
10
作者 张玉岐 赵佳 《光通信技术》 北大核心 2024年第1期60-65,共6页
为了研究氧化型垂直腔表面发射激光器(VCSELs)的可靠性寿命模型和失效模式,对含有AlGaAs/GaAs量子阱的氧化型VCSELs进行了不同应力条件的老化实验,使用外推函数求得VCSELs的失效寿命,进而求得了不同应力条件下的中值寿命,并结合VCSELs... 为了研究氧化型垂直腔表面发射激光器(VCSELs)的可靠性寿命模型和失效模式,对含有AlGaAs/GaAs量子阱的氧化型VCSELs进行了不同应力条件的老化实验,使用外推函数求得VCSELs的失效寿命,进而求得了不同应力条件下的中值寿命,并结合VCSELs的结温获得准确的寿命模型。最后,采用透射电子显微镜(TEM)分析了氧化型VCSELs的主要失效特征和原因。测试与试验结果表明:含有AlGaAs/GaAs量子阱的氧化型VCSELs的寿命模型参数激活能为0.55 eV,电流加速因子为2.01;氧化型VCSELs失效原因主要与具有内在应力的氧化层相关。 展开更多
关键词 氧化型垂直腔表面发射激光器 可靠性 寿命 激活能 失效模式 氧化层
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高功率1550 nm氧化限制型VCSEL设计与仿真
11
作者 王伟 谭云飞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-32,共10页
1550 nm垂直腔面发射激光器具有良好的人眼安全性和透射性,但实现其高效率和高功率输出一直是难以解决的问题。以1550 nm氧化限制型垂直腔面发射激光器为研究目标,对不同结构、不同氧化孔径与输出特性关系进行仿真分析。随着氧化孔径增... 1550 nm垂直腔面发射激光器具有良好的人眼安全性和透射性,但实现其高效率和高功率输出一直是难以解决的问题。以1550 nm氧化限制型垂直腔面发射激光器为研究目标,对不同结构、不同氧化孔径与输出特性关系进行仿真分析。随着氧化孔径增加,垂直腔面发射激光器芯片的激射波长发生红移现象,但氧化孔径从14μm继续增大时,激射波长几乎不红移。对两种不同氧化限制结构的芯片进行仿真,输出功率和转换效率对比结果表明单氧化层结构性能更好。在设计多结垂直腔面发射激光器时考虑有源区之间是否增加氧化层,最终发现两种氧化限制结构均在9μm孔径时具有较高的输出功率,单层结构100 mA时的输出功率约为177.55 mW,同时斜率效率也高达1.79 W/A,最大功率转换效率为10μm孔径时的37.7%,多层结构斜率效率更高达2.36 W/A。氧化限制型结构在多结垂直腔面发射激光器基础上进一步提升功率、效率等参数,可为高功率1550 nm垂直腔面发射激光器的输出特性优化提供参考。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 红移 氧化限制型 多结 功率转换效率
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利用VCSEL激光二极管在1.58μm波段对CO_2气体温度的测量 被引量：5
12
作者 李宁 严建华 +2 位作者 王飞 池涌 岑可法 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期458-462,共5页
利用1．58μm处的VCSEL激光二极管对CO2气体的两条特征谱线进行扫描以实现气体温度的测量．介绍了利用可调谐激光光谱结合波长调制方法进行温度测量的基本原理，并讨论了相关的影响因素．在常压下的加热石英管中进行了实验，在温度为20... 利用1．58μm处的VCSEL激光二极管对CO2气体的两条特征谱线进行扫描以实现气体温度的测量．介绍了利用可调谐激光光谱结合波长调制方法进行温度测量的基本原理，并讨论了相关的影响因素．在常压下的加热石英管中进行了实验，在温度为20～300℃时，计算值与热电偶信号的温差在35℃以内．通过对测量误差的分析，为实现单激光器同时测量气体温度与浓度提供参考． 展开更多
关键词 vcsel激光二极管 可调谐激光吸收光谱技术 温度测量 波长调制
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980nm高峰值功率微型化VCSEL脉冲激光光源 被引量：6
13
作者 高世杰 张星 +6 位作者 张建伟 张建 宁永强 吴坚 秦莉 佟存柱 王立军 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期578-583,共6页
报道了输出波长980 nm的高峰值功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其微型化脉冲激光光源.通过优化VCSEL单元器件的结构,有效抑制了宽面VCSEL结构中的非均匀电流分布,提高了单元器件的斜率效率,获得了直径400μm,峰值输出功率62 W的VCSEL... 报道了输出波长980 nm的高峰值功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)及其微型化脉冲激光光源.通过优化VCSEL单元器件的结构,有效抑制了宽面VCSEL结构中的非均匀电流分布,提高了单元器件的斜率效率,获得了直径400μm,峰值输出功率62 W的VCSEL单元器件;在此基础上,研制出由单元器件组合封装而成的VCSEL"准列阵"子模块以及集成驱动电路的微型化VCSEL脉冲激光光源,该光源在脉冲驱动条件为30 ns、2 k Hz、105 A条件下的峰值输出功率达到226 W,光脉冲宽度35 ns,中心波长979.4nm,斜率效率达到2.15 W/A. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 窄脉冲 高峰值功率 微型化
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延迟光反馈VCSEL的混沌动力学特性 被引量：6
14
作者 谭建锋 张胜海 +1 位作者 王伟 赵振华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期272-276,共5页
根据延迟光反馈垂直腔面发射半导体激光器动力学模型,数值模拟了激光器的混沌动力学特性,分析了外腔长度和光反馈强度对激光器混沌动力学特性的影响.结果表明:外腔较短的激光器,经过混沌区后仍会回到锁频状态;外腔较长的激光器,经过混... 根据延迟光反馈垂直腔面发射半导体激光器动力学模型,数值模拟了激光器的混沌动力学特性,分析了外腔长度和光反馈强度对激光器混沌动力学特性的影响.结果表明:外腔较短的激光器,经过混沌区后仍会回到锁频状态;外腔较长的激光器,经过混沌区后不是进入锁频状态而是回到周期1.取定激光器外腔长度为3.0 cm,使反馈强度由小增大,得到激光器由倍周期分岔进入混沌的过程,并在混沌区中出现周期12窗口.本文对混沌保密通信的实际应用具有一定的理论参考价值. 展开更多
关键词 延迟光反馈 垂直腔面发射半导体激光器 混沌动力学特性 锁频 倍周期分岔
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基于SiO_(2)/ZnS的宽带反射镜垂直腔面发射激光器研究
15
作者 闫晓东 苏金宝 +3 位作者 吴博 刘莹 邓军 解意洋 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期155-164,共10页
研究了具有SiO_(2)/ZnS宽带反射镜的垂直腔面发射激光器(VCSEL)。通过仿真分析了SiO_(2)/ZnS材料组合的分布式布拉格反射镜(DBR)结构,结果表明该DBR结构可通过较少周期数实现宽反射带特性。通过磁控溅射技术在室温下沉积SiO_(2)/ZnS DBR... 研究了具有SiO_(2)/ZnS宽带反射镜的垂直腔面发射激光器(VCSEL)。通过仿真分析了SiO_(2)/ZnS材料组合的分布式布拉格反射镜(DBR)结构,结果表明该DBR结构可通过较少周期数实现宽反射带特性。通过磁控溅射技术在室温下沉积SiO_(2)/ZnS DBR,反射谱测试结果显示,SiO_(2)/ZnS DBR的反射带宽可达209 nm。同时,在VCSEL器件表面沉积了中心波长为850 nm的DBR结构,所制备的VCSEL在室温下的阈值电流为0.5 mA,峰值功率为1.55 mW。DBR中心波长偏移50 nm以上的器件依旧可以实现稳定激光输出,且不影响其P-I-V特性和光谱特性。文中研究的宽带DBR拥有较大的波长容差,显著降低了DBR生长过程中的工艺精度要求,使得宽带反射镜VCSEL的设计与制造更加灵活。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 宽带布拉格反射镜 SiO_(2)/ZnS 磁控溅射
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外包壳对具有氧化孔径层的圆柱形VCSEL阈值增益的影响 被引量：2
16
作者 王英龙 郑云龙 +4 位作者 武德起 尚勇 阎正 赵顺龙 阎常瑜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期16-19,共4页
采用矢量场模型,对具有诱人应用前景的圆柱形垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的模式阈值增益进行了数值模拟;为减弱金属圆柱的反射以使理论计算更接近实际,采用两种方案,将外加金属包壳视为非理想导体,或在此基础上,将金属包壳与激光... 采用矢量场模型,对具有诱人应用前景的圆柱形垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的模式阈值增益进行了数值模拟;为减弱金属圆柱的反射以使理论计算更接近实际,采用两种方案,将外加金属包壳视为非理想导体,或在此基础上,将金属包壳与激光器主体结构隔开.从模式的阈值增益与顶Bragg反射镜层周期数的关系方面,与理想金属外包壳情况进行了比较.结果表明,高阶贝塞耳函数模式的阈值增益变化规律基本相同,而0阶贝塞耳函数模式的阈值增益变化规律相差较大. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 氧化孔径 闽值增益
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N-DBR和双氧化限制层对VCSEL电、光、热特性的影响 被引量：3
17
作者 刘立新 赵红东 牛憨笨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期325-329,共5页
根据增益波导垂直腔面发射激光器直接耦合的准三维理论模型,通过有限差分法对注入电流密度、载流子浓度、光场和热场分布方程求自洽解.研究了垂直腔面发射激光器的电、热和光波导特性,同时提出了一种具有双氧化限制层的增益波导垂直腔... 根据增益波导垂直腔面发射激光器直接耦合的准三维理论模型,通过有限差分法对注入电流密度、载流子浓度、光场和热场分布方程求自洽解.研究了垂直腔面发射激光器的电、热和光波导特性,同时提出了一种具有双氧化限制层的增益波导垂直腔面发射激光器结构,并通过对比研究了N-型分布布喇格反射镜和双氧化限制层对增益波导垂直腔面发射激光器特性的影响·计算结果表明,如果忽略N-型分布布喇格反射镜的影响将与实际的垂直腔面发射激光器有较大偏差;双氧化限制层结构对激光器特性有较大的改善,它为增益波导垂直腔面发射激光器提供了一种降低阈值,抑制高阶横模的方法· 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 有限差分法 N-型分布布喇格反射镜层 双氧化限制层
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基于AlN膜结构VCSEL热特性的研究(英文) 被引量：1
18
作者 马祥柱 张斯钰 +3 位作者 赵博 李辉 霍晋 曲轶 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2113-2117,共5页
本文用ANSYS有限元热分析软件模拟了基于AlN膜钝化层和Si O2膜钝化层的高功率垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)器件内部的热场分布和热矢量分布.目的是证明Al N膜钝化层要比SiO2膜钝化层有具更好的特性,使器件能更稳定的工作,提高器件... 本文用ANSYS有限元热分析软件模拟了基于AlN膜钝化层和Si O2膜钝化层的高功率垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)器件内部的热场分布和热矢量分布.目的是证明Al N膜钝化层要比SiO2膜钝化层有具更好的特性,使器件能更稳定的工作,提高器件的特性,经模拟得到基于Al N膜钝化层的VCSEL热阻为3.12℃/W,而基于SiO2膜钝化层的VCSEL的热阻为4.77℃/W.经实验测得基于Al N膜钝化层的VCSEL热阻为3.59℃/W而基于SiO2膜钝化层的VCSEL的热阻为4.82℃/W,模拟结果和实验结果吻合较好.说明AlN膜钝化层要比SiO2膜钝化层具有更好的热特性. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 AlN膜 SIO2膜 ANSYS
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VCSELs与EELs多模弛豫振荡的研究 被引量：1
19
作者 李孝峰 潘炜 +2 位作者 罗斌 赵峥 邓果 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期248-250,258,共4页
根据多模速率方程 ,利用MATLAB提供的SIMULINK软件包对垂直腔面发射激光器 (VCSELs)和边发射激光器 (EELs)多模弛豫振荡进行了研究。结果表明 ,与单模情况相比 ,多模时EELs弛豫振荡频率增大、弛豫和延迟时间缩短 ,而VCSELs动态特性变化... 根据多模速率方程 ,利用MATLAB提供的SIMULINK软件包对垂直腔面发射激光器 (VCSELs)和边发射激光器 (EELs)多模弛豫振荡进行了研究。结果表明 ,与单模情况相比 ,多模时EELs弛豫振荡频率增大、弛豫和延迟时间缩短 ,而VCSELs动态特性变化不大。与此同时 ,在得出VCSELs的单模工作、高速调制以及提高偏置电流或自发辐射因子可改善两类器件动态特性等结论外还看到 ,VCSELs边模抑制比 (SMSR)随偏置电流变化率高于EELs;自发辐射因子增大时 ,边模强度同比例增大、主模强度减小 ,利用微腔效应有效控制自发辐射因子可以优化VCSELs的单模特性。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 边发射激光器 弛豫振荡 边模抑制比 自发辐射因子
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基于AlN膜钝化层VCSEL激光器热特性的研究 被引量：1
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作者 马祥柱 霍晋 +1 位作者 曲轶 杜石磊 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1023-1026,共4页
用ANSYS有限元热分析软件模拟了基于AlN膜钝化层和SiO2膜钝化层的高功率垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)器件内部的热场分布和热矢量分布。经模拟得到基于AlN膜钝化层的VCSEL热阻为3.123℃/W,而基于SiO2膜钝化层的VCSEL的热阻为4.377... 用ANSYS有限元热分析软件模拟了基于AlN膜钝化层和SiO2膜钝化层的高功率垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)器件内部的热场分布和热矢量分布。经模拟得到基于AlN膜钝化层的VCSEL热阻为3.123℃/W,而基于SiO2膜钝化层的VCSEL的热阻为4.377℃/W。经实验测得基于AlN膜钝化层的VCSEL热阻为3.54℃/W,而基于SiO2膜钝化层的VCSEL的热阻为4.75℃/W,模拟结果与实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 垂直腔面发射半导体激光器 AlN膜 SIO2膜 ANSYS
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