半導(dǎo)體微腔激光器因其具有低閾值、高品質(zhì)因子、集成度高、幾何形狀簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在光互連、光通信、氣體檢測(cè)等眾多領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。其中,全光網(wǎng)絡(luò)、高速通信系統(tǒng)對(duì)半導(dǎo)體激光器提出了高功率、并行光輸出的新需求。為此,本文以回音壁模式量子級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體微腔激光器為研究對(duì)象,探索研究能夠得到高功率、高并行光輸出的激光器線列、陣列結(jié)構(gòu),同時(shí)有效提高器件輸出功率水平。首先,本文闡述了回音壁模式量子級(jí)聯(lián)微腔激光器的基本理論。對(duì)In Ga As/In Al As量子級(jí)聯(lián)材料半導(dǎo)體微腔激光器的激光輸出進(jìn)行了模擬仿真,結(jié)果顯示形變因子為0.42的蝸線形微腔具有較好的定向輸出特性。在單管激光器實(shí)現(xiàn)定向輸出的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種半導(dǎo)體微腔激光器錯(cuò)位陣列結(jié)構(gòu),有效提高了陣列單元密度。其次,對(duì)半導(dǎo)體激光器熱特性和器件傳熱學(xué)基本理論進(jìn)行分析,并采用ANSYS有限元分析軟件,分別對(duì)半徑為100μm的半導(dǎo)體微腔激光器1×3線列、新型錯(cuò)位陣列的溫度分布進(jìn)行模擬仿真。模擬仿真結(jié)果顯示,當(dāng)線列周期為550μm時(shí),1×3線列器件熱串?dāng)_行為得到明顯改善;當(dāng)錯(cuò)位陣列分布橫向間距550μm縱向間距280μm時(shí),器件溫度場(chǎng)分布無(wú)明顯... 

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體微腔激光器簡(jiǎn)介
        1.1.1 半導(dǎo)體激光器基本原理
        1.1.2 半導(dǎo)體微腔激光器分類
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究目的及意義
        1.3.1 本論文的研究目的
        1.3.2 本論文的研究意義
    1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 半導(dǎo)體微腔激光器錯(cuò)位陣列結(jié)構(gòu)
    2.1 微腔理論基礎(chǔ)
        2.1.1 回音壁微腔中模式特性
        2.1.2 變形微腔中的光線模式
    2.2 微盤腔激光器定向輸出模擬
    2.3 微腔激光器新型錯(cuò)位陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 半導(dǎo)體微腔激光器陣列熱特性模擬
    3.1 半導(dǎo)體微腔激光器熱特性分析
        3.1.1 半導(dǎo)體激光器產(chǎn)熱機(jī)理
        3.1.2 溫度對(duì)半導(dǎo)體激光器性能影響
    3.2 傳熱學(xué)基本理論
    3.3 熱分析模擬基礎(chǔ)與模型簡(jiǎn)化
        3.3.1 有限元分析簡(jiǎn)介
        3.3.2 模型簡(jiǎn)化與假設(shè)
    3.4 熱分析數(shù)值模擬分析
        3.4.1 微盤腔激光器線列模擬分析
        3.4.2 微盤腔激光器錯(cuò)位陣列模擬分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 半導(dǎo)體微腔激光器陣列制備及測(cè)試
    4.1 半導(dǎo)體微腔激光器制備工藝
        4.1.1 光刻工藝
        4.1.2 刻蝕工藝
        4.1.3 歐姆接觸工藝
        4.1.4 封裝工藝
    4.2 器件性能測(cè)試分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與研究成果清單
致謝



本文編號(hào)：3677926