导读:本文包含了垂直外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:垂直腔面发射激光器,专利,布局
垂直外腔面发射激光器论文文献综述
王潇,李文宇[1]（2019）在《垂直腔面发射激光器全球专利布局研究》一文中研究指出随着3D传感技术的爆发,VCSEL激光器从光通信领域进入消费电子领域。VCSEL市场在多个场景的应用也显示出其无穷潜力,国内外智能手机品牌也相继跟进,开始整合3D感测技术并已经展开供应链结盟与合作。本文对全球VCSEL激光器专利布局进行多角度分析,并结合我国产业现状,提出推动我国光器件领域知识产权能力建设的几点建议,为提升我国光器件产业的全面发展献言献策。(本文来源于《信息通信技术与政策》期刊2019年10期）
周广正,李颖,兰天,代京京,王聪聪[2]（2019）在《垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟》一文中研究指出垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)和异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor, HBT)都是纵向电流器件,可以集成在同一外延片上,通过HBT基极电流调制VCSELs的输出光功率.本文设计了一种VCSELs与HBT集成结构,该结构包括VCSELs和PNP In Ga P/Ga As HBT,为直接串联结构,并利用PICS3D软件模拟了该集成结构的电光特性.为了模拟能够顺利进行,在模型中加入了过渡集电极.首先将HBT导通,电流由发射极流向过渡集电极,然后增大过渡集电极与N型电极之间的电压,使VCSELs导通且把过渡集电极的电流降为零.由于过渡集电极的电流为零,在实际结构中可以将其移除.模拟结果表明,当电流增益系数为400时,基极电流对输出光功率的最大调制率达到280 mW/m A.本文所设计的集成结构及其模拟方法对光电集成器件(opto-electronic integrated circuit,OEIC)具有一定的指导作用.(本文来源于《物理学报》期刊2019年20期）
秦璐,任杰,许兴胜[3]（2019）在《垂直腔面发射激光器低温光电特性》一文中研究指出垂直腔面发射激光器通常被用作常温下850 nm波段短波长短距离光互连领域的激光光源,多在室温下进行测试和使用.在低温环境下垂直腔面发射激光器工作状态的表征是本文的研究重点.我们表征了在不同温度下直流驱动垂直腔面发射激光器的发光光谱和10%占空比脉冲电流驱动垂直腔面发射激光器的发光光谱和功率-电流-电压曲线.通过测试激光器在室温和10 K温度下性能的变化,证明了现有的垂直腔面发射激光器在低温下仍能工作,激光器在10 K低温环境下仍可以作为光互连的光源使用,这一特点使得该激光器的应用范围可拓展至低温领域,预示着垂直腔面发射激光器在低温光互连系统中具有应用价值.(本文来源于《物理学报》期刊2019年19期）
王超素,郑逸,江孝伟[4]（2019）在《波长可调谐垂直腔面发射激光器》一文中研究指出实现VCSEL波长可调谐是现今VCSEL研究领域的热点之一,本文提出利用内腔亚波长光栅提高了VCSEL的波长调谐范围。经过模拟计算当光栅周期当栅周期为Λ=200nm,占空比(光栅条宽/光栅周期)η=0. 55,厚度h=100nm时, VCSEL波长调谐范围可以达到最优,相比于无内腔亚波长光栅VCSEL的波长调谐范围有了显着提高。这可以为以后实际的器件制备提供理论依据。(本文来源于《科技视界》期刊2019年26期）
张开放,牟仕浩,刘召军,张璐,李云超[5]（2019）在《CPT原子钟垂直腔面发射激光器驱动电路设计》一文中研究指出设计了一种输出电流范围在0～2 mA,用于驱动垂直腔面发射激光器(VCSEL)的恒流源电路。电路设计采用负反馈原理,可输出一个稳定的电压,该电压经过电压电流转化为恒定电流。为使输出电流更加稳定,在电路中加入现场可编程门阵列(FPGA)芯片EP4CE10F17C8组成控制电路。芯片通过采集负反馈的输出与预定值比较,得到误差量反馈到负反馈模块,调整负反馈电路的输入电压,从而使电路输出实现长期稳定。最后对电路输出性能进行测试,测试结果表明电流的纹波系数为0.01,电流稳定度为±0.02 mA。在驱动电流为1.2 mA、激光器工作温度为60℃时,用波长计测试激光器输出波长为795 nm,同时测得的吸收谱线也表明激光器输出波长在795 nm附近。因此,该恒流源电路可用于驱动VCSEL输出稳定波长。(本文来源于《半导体技术》期刊2019年08期）
梁津,关宝璐,胡丕丽,张峰,董晨[6]（2019）在《795nm单偏振稳定垂直腔面发射激光器的研究》一文中研究指出基于非对称氧化技术,引入氧化孔径横向光场损耗各向异性,使得TE/TM偏振光功率差进一步增加,TM偏振得到有效抑制,从而实现795nm垂直腔面发射激光器单偏振稳定输出。实验结果显示:当氧化孔径为7μm×5.5μm时,不同温度下偏振抑制比均在10dB以上,最高达到16.56dB;当氧化孔径为20μm×18μm时,偏振抑制比也可以达到15.96dB。最终,得到偏振抑制比为16dB、水平发散角为8.349°、垂直发散角为9.340°的单偏振稳定输出795nm垂直腔面发射激光器(VCSEL),为实现单偏振高光束质量VCSEL激光光源提供了实验基础。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年04期）
刘芳华,龚鑫,张雅楠,孟俊清,陈卫标[7]（2019）在《808nm垂直腔面发射激光器阵列抽运的全固态激光器研究进展》一文中研究指出与传统的边发射半导体激光器相比,垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有线宽窄、光束质量好、可靠性高和制造成本低等优点。随着808nm VCSEL阵列的输出功率和转换效率的提高,VCSEL阵列成为了固态激光器抽运源的新选择。介绍了VCSEL的性能优势、应用场合及发展现状,综述了VCSEL阵列抽运的固态激光器的研究进展,讨论了其技术缺陷及发展前景。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年12期）
姜夕梅,范鑫烨,白成林[8]（2019）在《具有偏振分束功能的894nm垂直腔面发射激光器》一文中研究指出垂直腔面发射激光器是先进光学信息系统的关键器件之一,具有低成本、低发散角、窄线宽等优点。为满足垂直腔面发射激光器在微型原子钟、军事通信等领域的应用,优化激光器的结构参数来改善腔模位置以及在顶层集成光栅改善出光信号的光场分布就变得尤为重要。基于增益腔模失谐技术以及光栅优异的光束会聚、偏振分束功能,提出一种基于非周期性亚波长光栅的894 nm垂直腔面发射激光器。利用光栅的偏振分束功能,可使器件输出端口的消光大于30 dB。通过改善腔模位置以及氧化孔径,器件在20～90℃范围内基本工作性能保持稳定,在85℃环境下工作波长满足微型原子钟的要求,输出光功率为2 mW,为下一代微型原子钟、军事通信等的发展提供了良好的理论基础。(本文来源于《光电子·激光》期刊2019年06期）
江孝伟[9]（2019）在《基于二维光栅的偏振无关波长可调谐垂直腔面发射激光器》一文中研究指出为了能够实现垂直腔面发射激光器(VCSEL)偏振无关特性,提出了将偏振无关光栅与half-VCSEL集成的方法。基于严格耦合波法,分析了光栅参数对偏振无关二维光栅反射特性的影响,经过模拟计算,发现在光栅周期为691～719 nm、光栅宽度为408.73～467.60 nm时,偏振无关二维光栅有210 nm的高反射带宽。将偏振无关二维光栅与中心波长为1.55μm的half-VCSEL进行集成,得到了中心波长为1.55μm的偏振无关波长可调谐VCSEL,经过光学传输矩阵计算,可得该偏振无关波长可调谐VCSEL的波长调谐范围可达93 nm。(本文来源于《光学学报》期刊2019年06期）
刘莹莹[10]（2019）在《垂直腔面发射激光器的偏振控制及两模面发射激光器的研究》一文中研究指出目前研究表明,有很多物理机制会影响垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)的输出光的偏振特性。在气体和固体激光器中,发射的电磁辐射的偏振也并不总是确定的,但可以很容易的通过加入布鲁斯特窗口来选择。在边发射激光器(EEL)中,主偏振方向是由有源腔和量子阱的各向异性增益来决定。然而,在VCSEL中,由于有源腔的圆形对称结构,及量子阱的各向同性增益,使VCSEL输出光的偏振方向很难稳定于某一固定的方向。且每个独立的横模的线性偏振方向也是不确定的,致使同一个激光器在操作过程中,偏振方向也会发生跳变。因为垂直腔面发射激光器有着比边发射激光器更优越的特性,比如非常低的阈值电流,圆形输出光斑,较小的发散角,易于二维面阵集成等,因此垂直腔面发射激光器越来越多的被应用到光互连、光信号并行处理、泵浦固体激光器、激光显示等领域。但当应用到光数据通讯、光谱检测、光学鼠标等方向时,激光器的稳定偏振成为了亟待解决的问题。目前主要的一些解决方法有:在高晶相(311)B上生长芯片结构、外腔反馈结构、半导体光栅、表面浮雕结构等。这些方法中目前偏振稳定性能最好的是在VCSEL表面集成半导体光栅结构,然而这种半导体光栅结构主要是用电子束曝光等昂贵费时的制作方法,因此很难实现量产。本论文提出了一种可以经济的、省时的、可靠的二次曝光技术制备VCSEL表面的光栅来实现对VCSEL偏振控制,这种技术结合了泰尔伯特位移曝光技术的纳米级曝光精度来制备光栅条和普通I线光刻技术来获得VCSEL出光窗口处微米级圆形光栅图案。这种二次曝光制备光栅VCSEL方案能有效降低光栅VCSEL制备成本,缩短器件制备时间,而且精度能达到电子束制备光栅的纳米量级。随着信息社会对数据通信容量需求的提高,光纤通信复用技术随之快速发展起来。已有的复用技术主要是利用光的本证特性,例如光的波长,光的偏振态,光的时域性等,来实现光学信息的复用。应用最广泛的复用技术有波分复用技术、偏振复用技术、码分复用技术、时分复用技术以及最近才发展起来的模式复用技术技术等。目前,VCSEL主要以列阵光源形式应用,通过在输出端将各个激光器的光输入到一捆单模光纤或者多核心光纤进行传输。然而这种将多个光纤困在一起,或者多核心光纤不可避免的增大传输路径的体积。为了VCSEL可以更高效的应用到通信领域的少模光纤等应用中,以扩大单信道输出的独立模式容量,减小发射端的体积,提出了一种新型的电介质膜浮雕结构来制备两模VCSEL,以期解决目前不成熟少模VCSEL技术问题,为模式复用技术提供一种可以直接使用的少模光源,提高少模光纤光纤通信的传输容量。本论文主要展开了以下几个方面的研究:首先,简单介绍VCSEL的基础及其偏振现象。调研了国内外控制VCSEL偏振的实施方案,针对实验室的研究条件,确定了利用刻蚀半导体光栅的方案来实现VCSEL的偏振控制。其次,对VCSEL的基本特性进行了理论分析。同时分析了集成表面光栅的VCSEL的偏振行为和模式分布,分别计算了VCSEL基模沿光栅条方向和垂直光栅条方向的阈值增益,并分析了针对器件输出波长对应的光栅刻蚀深度,光栅周期对表面光栅VCSEL的整体性能的影响。然后,对表面光栅VCSEL制备的工艺技术进行深入研究,创新的利用泰尔伯特位移光刻技术及二次曝光方法制备VCSEL的表面光栅,这种方案经济适用且适合大批量生产。针对表面光栅VCSEL的光栅精度等问题,在原普通VCSEL制备工艺基础上,合理的改善了一些制作工艺步骤,并成功的制备出单模、多模以及不同周期的表面光栅VCSEL。制备的单模单偏振光栅VCSEL在整个电流测试范围内,无论是在室温20℃还是在高温80℃的状态下,主偏振方向都稳定地沿着[0-11]晶轴方向。正交偏振比OPSR值达到30 dB。在室温20℃下阈值电流为0.3 mA,在高温80℃下阈值电流为0.5 mA,证明在高温下器件仍能保证阈值电流低于1mA的高性能。在室温20℃及高温80℃时,1.5 mA下,器件的总功率分别为0.55 mW和0.4 mW。这种表面光栅VCSEL有望在原子钟等要求单模单偏振的应用中使用。制备出的多模光栅VCSEL也都能稳定偏振,且正交偏振比超过17dB。最后,为了VCSEL可以更高效的应用到通信领域的少模光纤等应用中,以扩大单信道输出的独立模式容量,减小发射端的体积,我们提出了一种利用电介质浮雕过滤高阶模式的两模VCSEL。这种新型电介质浮雕结构对模式实现控制功能使VCSEL稳定输出两个模式。通过理论模拟设计了合理的浮雕尺寸,计算了浮雕不同刻蚀深度下,VCSEL的镜面损耗,以及对不同模式的增益的影响。成功制备并测试了两模VCSEL的输出性能。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-01）
垂直外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：
垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)和异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor, HBT)都是纵向电流器件,可以集成在同一外延片上,通过HBT基极电流调制VCSELs的输出光功率.本文设计了一种VCSELs与HBT集成结构,该结构包括VCSELs和PNP In Ga P/Ga As HBT,为直接串联结构,并利用PICS3D软件模拟了该集成结构的电光特性.为了模拟能够顺利进行,在模型中加入了过渡集电极.首先将HBT导通,电流由发射极流向过渡集电极,然后增大过渡集电极与N型电极之间的电压,使VCSELs导通且把过渡集电极的电流降为零.由于过渡集电极的电流为零,在实际结构中可以将其移除.模拟结果表明,当电流增益系数为400时,基极电流对输出光功率的最大调制率达到280 mW/m A.本文所设计的集成结构及其模拟方法对光电集成器件(opto-electronic integrated circuit,OEIC)具有一定的指导作用.
（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。
垂直外腔面发射激光器论文参考文献
[1].王潇,李文宇.垂直腔面发射激光器全球专利布局研究[J].信息通信技术与政策.2019
[2].周广正,李颖,兰天,代京京,王聪聪.垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟[J].物理学报.2019
[3].秦璐,任杰,许兴胜.垂直腔面发射激光器低温光电特性[J].物理学报.2019
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[9].江孝伟.基于二维光栅的偏振无关波长可调谐垂直腔面发射激光器[J].光学学报.2019
[10].刘莹莹.垂直腔面发射激光器的偏振控制及两模面发射激光器的研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019