导读:本文包含了垂直耦合腔面发射激光器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:半导体光电器件,垂直腔面发射激光器,相干耦合阵列,光束偏转
垂直耦合腔面发射激光器论文文献综述
许坤,王海丽,王献立,杜银霄,荀孟[1]（2019）在《垂直腔面发射激光器相干耦合阵列二维光束偏转》一文中研究指出通过建立数值模型,分析了垂直腔面发射激光器相干耦合阵列单元数量、单元间距、单元间相位差对光束质量及偏转角度的影响.仿真结果表明,单元数量越多,发散角越小;单元间距越小,旁瓣强度越小;单元间相位差越大,偏转角度越大.因此,设计相干阵列时,需要尽量减小单元间距,增大阵列规模,实现单元间大相位差的控制.实验制备了3单元相干耦合阵列,通过分离电极实现了单元注入电流的独立控制以及单元间相位差的控制,最终实现二维方向上的光束操控.(本文来源于《光子学报》期刊2019年01期）
许坤,付林杰,钟发成,杜银霄,荀孟[2]（2018）在《高光束质量垂直腔面发射激光器同相耦合阵列》一文中研究指出质子注入型面发射激光器相干耦合阵列能够实现同相模式的激射,但是由于制作过程中的工艺不均匀性引起单元间存在相位差,影响光束的质量。本文通过设计分离电极结构,使每个单元注入的电流得到分别的控制,实现了3单元叁角排列阵列高光束质量同相耦合模式的激射。阵列远场发散角仅为3.4°,大约有25.6%的全部能量聚集在中心光斑。激射光谱的线宽为0.24 nm,边模抑制比为27 d B。该方法能够有效提高相干耦合阵列的光束质量,弥补制作工艺中引入的单元不均匀性,提高器件的可靠性和实用性。质子注入方法简单、成本低,能够成为制作高光束质量相干耦合阵列的一个重要方法。(本文来源于《发光学报》期刊2018年06期）
荀孟[3]（2017）在《垂直腔面发射激光器同相耦合阵列及电控光束偏转的研究》一文中研究指出垂直腔面发射激光器(Vertical cavity surface emitting laser,VCSELs)是一种理想的面发射光源,具有光束质量好、单纵模、低阈值、易于实现片上测试等特点,已在数据传输、传感、光互连、激光打印、光信号处理等领域得到了日益广泛的应用。由于其易实现二维阵列,可获得高功率输出,但是这类激光阵列各个发光单元发出的光是互不相干的,各个光源之间没有确定的相位关系,不能提高光束质量。特别是在同相模式下,能量主要集中在轴向的近衍射极限的窄光束,并且光束发散角的大小与单元的数量呈现反比的关系,阵列规模越大,光束质量越好。因此,相干耦合阵列可以广泛应用于如激光雷达、光通信、泵浦等高功率领域和如图像处理、光谱传感等低功率领域。在相干VCSEL阵列的基础上,通过电流注入控制,达到对VCSEL阵列各单元相位的分别控制,可实现VCSEL阵列光束在一定角度范围内的扫描。这种电控制的方法,相对于机械方法更加灵敏、可靠性高,在激光雷达,可操控光源等领域有着诱人的应用前景。本论文在国家自然科学基金的资助下,系统研究了二维相干耦合阵列及光束操控技术。包括阵列单元的耦合机制,同相耦合模式的设计,质子注入技术的耦合阵列的制备技术及测试技术等。研制出高光束质量同相VCSEL耦合阵列,实现了阵列近衍射极限单模同相输出和高效二维光束操控。具体工作如下:1.质子注入阵列耦合机制的研究和同相耦合阵列的设计国际上目前只研究了1×2阵列的模式特性。我们通过分析阵列的热效应和载流子注入对材料折射率的影响,根据质子注入限制阵列的弱反波导原理建立了阵列的二维模型,从模拟与实验两方面研究了二维阵列结构与模式的关系,确定出阵列的同相模式和反相模式的结构。通过有限差分方法,对同相耦合阵列的远场特性进行了模拟分析,研究了发散角、中心光斑耦合度、远场光斑间隔与阵列结构和激射波长的关系,在互制约的因素中取得单元和阵列结构的优化设计。2.阵列的制备技术研究了质子注入限制阵列制备技术。通过理论和实验分析,综合考虑器件的阈值电流和输出功率等参数,确定出了合适的注入能量与剂量。采用金属Ni刻蚀二氧化硅方法制作质子注入掩膜,保证了掩膜图形的垂直性和均匀性。采用质子注入电隔离光耦合技术制备VCSEL耦合阵列,对光刻、刻蚀、溅射等工艺进行优化,形成一套完整的阵列制备方案。3.大功率、大电流工作范围同相耦合阵列的设计制备由于质子注入引起器件表面电阻增大,使器件损耗增大,影响输出功率,国际上同相模式的输出功率只有1mW左右。通过淀积金纳米层的方法改善表面电流扩展,实现了电流的均匀注入,减小器件热损耗,设计并制备出具有相对较高功率输出的同相耦合VCSEL阵列,连续条件下同相模式的输出功率达到4mW。国际上质子注入限制阵列均为正方结构,同相模式只工作在小电流范围内。我们设计出了7单元六角结构阵列,相比于正方结构阵列,由于该结构中距离中心单元有着更多的邻近单元,能够实现更强的单元间耦合,获得了从15mA到35mA下的大电流范围的同相模式工作。研究了在不同注入电流下耦合阵列的近场、远场及光谱等特性,阵列的发散角仅为2.5度,大约有29%的能量集中在中心光束,使光束质量明显提升。4.耦合阵列光束操控技术的研究在光束操控阵列中,通过对各单元注入电流的单独控制,达到耦合阵列内单元相位的控制,以实现光束的偏转。国际上通过刻蚀掉单元间隔区域的表面的方法来实现单元间隔离,但是效果差,影响偏转控制效率。我们设计出新颖的分立电极和多次不同能量的质子注入来实现单元间完全的电隔离。设计并制作了1×2和3单元光束操控阵列,实现了一维和二维方向上的高效可控的光束偏转,偏转角度分别为2.1度和1.6度,在偏转过程中仍能保持单元间的较强耦合。详细地分析了光束在偏转过程中的输出功率、发散角、光谱等特性的变化规律,实现了同相模式与反相模式的自由切换。(本文来源于《北京工业大学》期刊2017-06-01）
杨峰,唐曦,钟祝强,夏光琼,吴正茂[4]（2016）在《基于偏振旋转耦合1550nm垂直腔面发射激光器环形系统产生多路高质量混沌信号》一文中研究指出提出了一种基于叁个单向偏振旋转耦合1550 nm垂直腔面发射激光器(1550 nm-VCSELs)构成的环形系统获取多路高质量混沌信号的方案.利用自旋反转模型,数值研究了该环形系统中叁个VCSELs的偏振分辨非线性动力学特性;利用自相关和互信息方法讨论了注入强度和频率失谐对叁个VCSELs中各偏振分量输出时间序列的时延特征(TDS)的影响.研究结果表明:通过选择合适的注入强度和频率失谐,叁个VCSELs均可同时输出X-偏振分量(X-PC)和Y-偏振分量(Y-PC)的平均功率可比拟的混沌信号,而且这些混沌信号的TDS通过进一步优化耦合参数可得到较好的抑制.在此基础上,进一步对叁个VCSELs输出的六路混沌信号之间的相关性进行了分析,给出了除同一VCSEL输出的X-PC与Y-PC之间存在较强的相关性外其他信号之前关联性较弱的参数范围.(本文来源于《物理学报》期刊2016年19期）
刘庆喜,潘炜,张力月,李念强,阎娟[5]（2015）在《基于外光注入互耦合垂直腔面发射激光器的混沌随机特性研究》一文中研究指出通过在互耦合垂直腔面发射激光器(VCSELs)系统中增加外光注入,建立了一种基于偏振可调光反馈VCSEL驱动互耦合VCSELs混沌系统模型,分析了增加外光驱动对互耦合激光器随机特性的影响.以不可预测度作为随机特性的评价指标,采用信息论中的排列熵作为相应量化工具,对系统输出混沌信号的不可预测性进行定量分析.数值研究了光强度、时延、偏振旋转角度以及驱动激光器与耦合激光器间的频率失谐对输出信号随机特性的影响.结果表明:外光注入能够增大互耦合VCSELs输出混沌信号的排列熵,即外光注入能够有效提高耦合系统的随机特性;驱动激光器可调偏振片偏转角度调节到45?附近,注入强度适中,满足耦合强度大于驱动激光器自反馈强度条件,系统输出信号的排列熵较大;在耦合时延与驱动激光器反馈时延不相等的同时,增加驱动激光器与耦合激光器频率失谐,外光注入互耦合VCSELs的随机特性能够得到进一步提高.(本文来源于《物理学报》期刊2015年02期）
张世俊[6]（2008）在《耦合垂直腔面发射激光器输出波长的理论研究》一文中研究指出阈值载流子浓度及输出波长是研究耦合垂直腔面发射激光器的一个重要方面。本文利用边界条件,结合激光器中间DBRs层的耦合传输矩阵,推导出了双波长激射时的阈值载流子浓度,以及中间DBR层数对输出波长的影响。(本文来源于《信息通信》期刊2008年04期）
张世俊[7]（2008）在《耦合垂直腔面发射激光器波长调谐特性的研究》一文中研究指出作为一种新型的半导体激光器,垂直腔面发射激光器(Vertical-cavitysurface-emitting laser,VCSEL)具有阈值低、远场发散角小、易与光纤耦合、易实现单纵模工作和易二维集成等突出优点。耦合垂直腔面发射激光器(Coupled-cavity vertical-cavity surface-emitting laser,CC-VCSEL)继承了VCSEL的诸多优点,同时可以实现双波长光输出,能够很好的满足光波分复用、THz频率发生器、双波长干涉测量等技术对双波长发光器件的特殊要求,因此也越来越受重视。本文在考虑了顶、底腔折射率随载流子变化的比例系数b_1、b_2的基础上,通过结合CC-VCSEL的上下两布拉格反射膜堆的边界条件和中间布拉格反射膜堆的耦合传输矩阵,导出了耦合垂直腔面发射激光器的各个激射波长满足的光场平衡方程,通过该方程解出了两腔内的阈值载流子浓度,研究了载流子浓度变化对激射波长的影响,讨论了CC-VCSEL的两个重要参数对波长调谐的影响:腔内折射率随载流子变化的比例系数(b_1,b_2)、中间DBR层数。利用稳态载流子速率方程,结合阈值载流子浓度和各激射波长的耦合因子,得到了器件的电流阈值特性及工作状态,进而得到了输入电流对激射波长的影响,即CC-VCSEL的调谐特性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2008-05-01）
罗广军,罗斌,潘炜,卢静,李建平[8]（2007）在《垂直耦合腔面发射激光器阈值特性研究》一文中研究指出为了研究垂直耦合腔面发射激光器(CC-VCSELs)阈值特性,利用传输矩阵法计算了其阈值载流子浓度,在此基础上结合载流子速率方程讨论了阈值电流,得到了CC-VCSELs的双阈值点(1mA,0.75mA)与阈值电流关系曲线。数值计算结果比较表明,利用传输矩阵与载流子速率方程相结合的方法研究CC-VCSELs的阈值特性优于速率方程法,且数值计算结果与实验结果相吻合。(本文来源于《激光技术》期刊2007年06期）
周明彪,罗斌,潘炜[9]（2007）在《耦合垂直腔面发射激光器的耦合特性理论分析》一文中研究指出确定耦合垂直腔面发射激光器中两腔光子之间的耦合关系是分析其工作特性的基础。本文利用边界条件,结合激光器中间DBRs层的耦合传输矩阵,推导出了不同激射波长工作时,两腔内光场应满足的方程,由此得到两腔光子之间的耦合因子,研究了腔内载流子浓度对耦合因子的影响。(本文来源于《激光杂志》期刊2007年06期）
周明彪,罗斌,潘炜[10]（2007）在《耦合垂直腔面发射激光器的阈值及输出特性》一文中研究指出针对耦合垂直腔面发射激光器,利用边界条件,结合激光器的中间DBR层的耦合传输矩阵,推导出了不同激射波长工作时,两腔内光场应满足的方程,由此得到两腔光子之间的耦合因子,然后结合稳态载流子速率方程,按照激射波长,得出了器件的四种工作状态,并详细地讨论了顶腔和底腔注入电流对器件输出特性的影响。(本文来源于《半导体光电》期刊2007年05期）
垂直耦合腔面发射激光器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
质子注入型面发射激光器相干耦合阵列能够实现同相模式的激射,但是由于制作过程中的工艺不均匀性引起单元间存在相位差,影响光束的质量。本文通过设计分离电极结构,使每个单元注入的电流得到分别的控制,实现了3单元叁角排列阵列高光束质量同相耦合模式的激射。阵列远场发散角仅为3.4°,大约有25.6%的全部能量聚集在中心光斑。激射光谱的线宽为0.24 nm,边模抑制比为27 d B。该方法能够有效提高相干耦合阵列的光束质量,弥补制作工艺中引入的单元不均匀性,提高器件的可靠性和实用性。质子注入方法简单、成本低,能够成为制作高光束质量相干耦合阵列的一个重要方法。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
垂直耦合腔面发射激光器论文参考文献
[1].许坤,王海丽,王献立,杜银霄,荀孟.垂直腔面发射激光器相干耦合阵列二维光束偏转[J].光子学报.2019
[2].许坤,付林杰,钟发成,杜银霄,荀孟.高光束质量垂直腔面发射激光器同相耦合阵列[J].发光学报.2018
[3].荀孟.垂直腔面发射激光器同相耦合阵列及电控光束偏转的研究[D].北京工业大学.2017
[4].杨峰,唐曦,钟祝强,夏光琼,吴正茂.基于偏振旋转耦合1550nm垂直腔面发射激光器环形系统产生多路高质量混沌信号[J].物理学报.2016
[5].刘庆喜,潘炜,张力月,李念强,阎娟.基于外光注入互耦合垂直腔面发射激光器的混沌随机特性研究[J].物理学报.2015
[6].张世俊.耦合垂直腔面发射激光器输出波长的理论研究[J].信息通信.2008
[7].张世俊.耦合垂直腔面发射激光器波长调谐特性的研究[D].西南交通大学.2008
[8].罗广军,罗斌,潘炜,卢静,李建平.垂直耦合腔面发射激光器阈值特性研究[J].激光技术.2007
[9].周明彪,罗斌,潘炜.耦合垂直腔面发射激光器的耦合特性理论分析[J].激光杂志.2007
[10].周明彪,罗斌,潘炜.耦合垂直腔面发射激光器的阈值及输出特性[J].半导体光电.2007