目前,社會(huì)的信息化已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),信息技術(shù)以及信息產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和發(fā)展中的作用越來越強(qiáng)。在光纖通信系統(tǒng)中,光電子器件扮演著尤為重要的角色。光電集成技術(shù),即在同一塊芯片上同時(shí)集成了光電子器件和微電子器件,可以降低的芯片體積以及整體的功耗,進(jìn)而可以提升光纖通信系統(tǒng)的性能。長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)中應(yīng)用的最為廣泛的是InP基InGaAsP激光器。然而InP材料本身較脆,難以制備大尺寸的襯底,導(dǎo)致其單位面積成本很高,這些缺點(diǎn)限制了InP襯底在大規(guī)模的光電子集成領(lǐng)域的應(yīng)用。GaAs襯底成本更低,且在集成電路領(lǐng)域應(yīng)用也更為成熟。因此,在GaAs襯底上集成InP光電子器件可以充分利用GaAs襯底的優(yōu)勢(shì)和InP器件的優(yōu)點(diǎn),降低材料和器件成本,突破目前GaAs基長(zhǎng)波長(zhǎng)光電器件的瓶頸,促進(jìn)光電集成的發(fā)展。本論文工作主要以基于GaAs襯底InP材料系器件為出發(fā)點(diǎn),介紹了1.55μm GaAs基方形微腔激光器的材料基礎(chǔ)及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)激光器的模式特性進(jìn)行了深入的研究,詳細(xì)討論了微腔激光器相關(guān)參數(shù)對(duì)微腔模式的影響。論文的主要內(nèi)容和成果如下:(1)1.55μm GaAs基方形微腔激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 論文結(jié)構(gòu)安排
    參考文獻(xiàn)
第二章 1.55 μm GaAs基激光器以及微腔激光器的研究背景
    2.1 半導(dǎo)體激光器基礎(chǔ)理論
        2.1.1 半導(dǎo)體激光器
        2.1.2 異質(zhì)結(jié)激光器
    2.2 半導(dǎo)體激光器發(fā)展歷程
    2.3 InP/GaAs異變外延生長(zhǎng)的研究進(jìn)展
    2.4 1.55 μm GaAs基半導(dǎo)體激光器研究進(jìn)展
    2.5 光學(xué)微腔研究現(xiàn)狀
        2.5.1 光學(xué)微腔的分類
        2.5.2 回音壁模式微腔激光器研究背景
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 InP/GaAs異變外延材料的制備
    3.1 外延材料的制備方法
    3.2 外延材料的表征技術(shù)
        3.2.1 X射線衍射
        3.2.2 光致發(fā)光
        3.2.3 原子力顯微鏡
        3.2.4 電化學(xué)CV
        3.2.5 掃描電子顯微鏡
    3.3 InP/GaAs異變外延生長(zhǎng)
        3.3.1 兩步法和循環(huán)退火
        3.3.2 InP/GaAs緩沖層
        3.3.3 GaAs基InGaAsP條形激光器性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 1.55 μm GaAs基方形微腔激光器模式特性的研究
    4.1 時(shí)域有限差分法
        4.1.1 麥克斯韋方程
        4.1.2 Yee氏網(wǎng)格及麥克斯韋差分方程
        4.1.3 FDTD方法的Courant穩(wěn)定性條件
        4.1.4 PML吸收邊界條件
    4.2 正方形微腔模式的近似求解
        4.2.1 正方形微腔本征方程
        4.2.2 本征方程求解
    4.3 1.55 μm GaAs基方形微腔激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.4 正方形微腔模式的仿真
    4.5 1.55 μm GaAs基方形微腔激光器模式特性的研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3822469