本文關(guān)鍵詞：注入電流引起質(zhì)子轟擊VCSEL中的模式競(jìng)爭(zhēng)

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【摘要】：為了分析質(zhì)子轟擊垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)中注入電流引起的激光模式競(jìng)爭(zhēng)過程,在三維空間中對(duì)VCSEL激射后光電熱進(jìn)行了研究。給出仿真光電熱的方程之后,在室溫連續(xù)工作條件下,對(duì)電流孔半徑r為4μm、閾值電流Ith為4.5 m A的VCSEL進(jìn)行自洽求解。當(dāng)注入電流Iin分別為5.0,5.5,6.0 m A時(shí),得到了對(duì)應(yīng)的外加電壓和輸出光功率,并繪制了VCSEL的電勢(shì)、注入電流、載流子、光場(chǎng)和熱場(chǎng)的空間分布,給出了連續(xù)工作下輸出光功率隨注入電流變化的曲線。仿真結(jié)果表明:隨著注入VCSEL中的電流增加,電流密度增大,激光的橫向基模和橫向一階模式同時(shí)增強(qiáng)。橫向一階模式增加的強(qiáng)度及擴(kuò)展的范圍大于橫向基模,激光輸出能量逐漸向橫向一階模式過渡,橫向模式競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)產(chǎn)生載流子空間燒孔,因此在電流孔半徑r≥4μm的VCSEL中,連續(xù)工作激光模式不穩(wěn)定。
【作者單位】： 河北工業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院;河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 垂直腔面發(fā)射激光器 橫模 光電熱仿真
【基金】：河北省自然科學(xué)基金(F2013202256)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TN248
【正文快照】： 1引言激光模式是影響光纖通信容量的一個(gè)重要因素,由此,為了實(shí)現(xiàn)激光單縱模,Iga教授提出了VCSEL[1-4]。由于VCSEL中較寬的橫向波導(dǎo),造成腔內(nèi)存在多個(gè)橫模,所以相比于縱模,控制VC-SEL的橫模更為重要[5]。李秀山等[6]采用非對(duì)稱電流注入的矩形臺(tái)面VCSEL可以研究輸出激光的橫模偏

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