导读:本文包含了偏振双稳论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:1550nm垂直腔面发射激光器(1550nm-VCSELs),平行光注入,偏振开关(PS),偏振双稳(PB)
偏振双稳论文文献综述
贺长安[1]（2019）在《平行光注入下1550nm垂直腔面发射激光器的偏振开关和双稳特性研究》一文中研究指出相比于传统的边发射半导体激光器(EELs),垂直腔面发射激光器(VCSELs)具有制作成本低廉、阈值电流低、调制带宽大、单纵模运行、圆形光输出、易于二维集成等优势,因此在光通信与光存储等领域的应用前景广阔。由于VCSELs的有源区为圆柱形对称结构,同时材料本身又具有弱各向异性,因此VCSELs可激射两个沿晶格方向且彼此正交的线偏振模式,其中输出功率较大的称为主导偏振模式。通过改变激光器的偏置电流、温度或者引入外部扰动(如光电反馈、光反馈、电流调制、光注入)的方式,VCSELs输出的主导偏振模式有可能转换到与其正交的另一个偏振模式,即引起偏振开关(Polarization switch,PS)。进一步地,当引起VCSELs呈现PS的系统参量沿不同变化路径变化时,发生PS的该参量值可能不同,此时即出现偏振双稳(Polarization bistability,PB)现象。VCSELs的PS和PB现象因在光互联、光信息处理、光学开关等方面的潜在应用,已成为当前研究热点之一。近些年来,对光注入VCSELs呈现的PS和PB特性已有大量报道,但主要集中在正交光注入和可变光注入的情形,而平行光注入VCSELs的PS特性也有大量报道,但是平行光注入VCSELs的PB特性的研究比较缺乏。在平行光注入条件下,可控参量为注入光功率和频率,因此通过变化这两个参量均可能使1550 nm-VCSELs出现PS和PB现象。平行光注入1550 nm-VCSELs下注入光功率引起的PB特性已有相关报道,而注入光频率沿不同变化路径所引起1550 nm-VCSELs的PB特性方面的报道很少,仅本课题组开展了初步的理论研究工作,而相关的实验研究结果还未见报道。基于此,本文实验研究了平行光注入条件下注入光频率变化引起的1550 nm-VCSEL呈现的PS特性,并以与主导模式正交的偏振模式为例,讨论了注入光频率沿不同变化路径变化诱导的PB特性。研究结果表明:对于自由运行时主导偏振模式的频率为ν_0的1550 nm-VCSEL,当引入频率失谐为?ν(?ν=ν_(inj)–ν_0,ν_(inj)为注入光频率)的外部光平行注入,通过增加或连续减小?ν可诱导1550 nm-VCSEL发生I类PS(主导偏振模式从较短波长的Y偏振模式(Y-PM)转换到较长波长的X偏振模式(X-PM))和II类PS(主导偏振模式从X-PM转换到Y-PM);发生PS所需的?ν值与变化路径有关,即存在PB现象,在负失谐区域可观察到两个PB区域;激光器偏置电流和注入光功率对两个PB区域宽度具有明显影响。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
樊孝喜,李林福,陈建军[2]（2019）在《可变偏振光注入垂直腔面发射激光器的频率诱导偏振双稳》一文中研究指出为了探索垂直腔面发射激光器偏振敏感的双稳演化规律,进一步拓展其在光信息处理领域方面的应用,本文采用自旋反转模型,数值研究了可变偏振光注入下1 550 nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振双稳的特性。研究结果表明:在可变偏振角度光注入下,通过沿不同路径扫描频率失谐,垂直腔面发射激光器的两个正交偏振分量可在负失谐和正失谐区域产生频率诱导的偏振双稳。对于一确定的注入强度,注入光偏振角度的增加可导致负失谐区域的偏振双稳宽度逐渐扩展,而正失谐区域双稳宽度无明显的变化;给定适当的注入光角度,较大的注入强度更易于在负失谐区域展宽偏振双稳宽度。此外,在注入光偏振角度和注入强度均一定时,不同偏置电流情况下激光器偏振分量的频率诱导双稳宽度存在较大差异,系统可以通过合理地调节注入光偏振角以及偏置电流等参量实现对频率诱导偏振双稳的灵活控制。(本文来源于《光电子·激光》期刊2019年01期）
王丹[3]（2018）在《平行光注入垂直腔面发射激光器的偏振态双稳特性研究》一文中研究指出半导体激光器(Semiconductor lasers,SLs)因其体积小、成本低和可靠性高等优势,在通信、科技、研究和生活等领域都占有极其重要的地位。SLs在受到外部光注入时会呈现单周期、倍周期、准周期和混沌振荡以及偏振转换和注入锁定等一系列非线性动力学现象,这些动力学特性在光生微波、光保密通信、混沌雷达、光信息处理等方面有着巨大的应用前景。垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)是一类发展较快的SL,具有阈值电流低、光纤耦合效率高、制作成本低廉以及易于集成高密度二维阵列等特点,且外部扰动下VCSEL发生的双稳现象在光学逻辑开关、光存储、光互连等领域具有重要的应用价值。研究表明,在系统可控参量沿不同路径变化时,平行光注入下的VCSEL会发生偏振态双稳(State bistability,SB)现象:即一种路径下VCSEL只呈现注入锁定(Injection locking,IL)或其他动力学行为的单独偏振模式状态,另一种路径下VCSEL发生偏振转换(Polarization switching,PS)呈现混合偏振模式状态。目前,已有学者分别在实验和理论方面报道了一些相应的研究成果,但可控参量对双稳环宽度的影响还没有被详细研究。本文利用理论和实验相结合的方式探索了平行光注入VCSEL的单模和混合模之间的SB现象。基于自旋反转模型对SB特性进行仿真分析,且注入光方向总是沿着自由运行VCSEL的激射偏振方向。一方面,在注入光频率小于激射偏振频率的情况下,沿不同路径变化注入强度(P_(inj))会导致VCSEL发生SB现象,即I类SB;进一步地,分析了频率失谐?ν(定义为注入光与自由运行VCSEL激射模式的频率差异)对双稳环的影响。对于不同的?ν,随着|?ν|>5 GHz的增大,较小P_(inj)处双稳环(H2)的宽度没有较大的波动,而较大P_(inj)处双稳环(H1)的宽度呈现明显增大的趋势;此外,分析了逐渐增加P_(inj)的过程中自由运行VCSEL被抑制模式发生开关所需的最小P_(inj),即开关点,随?ν的变化。另一方面,理论仿真了II类SB,即给定注入强度P_(inj),沿不同路径变化?ν也会导致VCSEL呈现SB特性,并且两个双稳环也都发生在?ν<0的条件下。随着P_(inj)的增大,较大|?ν|处双稳环(H4)的宽度呈现稳定的递增趋势,而较小|?ν|处双稳环(H3)的宽度突然地增大到一定的值然后开始小幅度的递减。在此基础上实验观测了平行光注入下VCSEL的I类SB现象。实验结果表明:除去注入光的激光器端面反射部分对自由运行VCSEL激射模式输出强度的影响,所观测到的I类SB的实验结果与理论仿真分析结果完全一致。(本文来源于《西南大学》期刊2018-04-01）
徐攀[4]（2018）在《基于光泵浦自旋垂直腔面发射激光器输出的偏振转换及双稳特性研究》一文中研究指出半导体激光器输出的偏振特性主要由其有源区的增益介质和光学腔的偏振特性决定,因而侧面发光的边发射半导体激光器(EELs)和表面发光的垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity Surface-emitting Lasers,VCSELs)的偏振特性有着本质的区别。VCSEL是准对称的器件,几乎对偏振无选择性,因而只能通过适当的优化机制来选择其输出的偏振态。基于电子自旋和光学偏振之间的相互联系,通过控制电子的自旋可实现对激光器输出偏振态的控制。与常规的VCSEL相比,自旋垂直腔面发射激光器(自旋VCSELs)具有偏振稳定性、偏振易于控制和低阈值等优点,因而自旋VCSEL的偏振特性成为了人们关注的热点问题。考虑到光泵浦方式可使激光器获得极化的载流子,进而实现对激光器偏振特性的控制。因此,研究光泵浦下自旋VCSEL,尤其是长波长自旋VCSEL的偏振转换(Polarization switching,PS)和偏振双稳(Polarization bistability,PB)特性具有重要的学术和应用价值。在本文中,基于自旋反转模型(Spin Flip Model,SFM),数值研究分析了光泵浦下1300 nm自旋垂直腔面发射激光器(自旋VCSEL)输出的圆偏振转换(PS)及双稳(PB)特性。研究结果表明:对于一定的泵浦偏振椭圆率P_P,泵浦光功率能在一定程度上控制激光器输出的偏振椭圆率P_(out),其绝对值随泵浦光功率的增加而逐渐增大;对于一定的归一化泵浦光功率η,正向扫描(逐渐增加)和反向扫描(逐渐减小)泵浦光偏振椭圆率P_P时,自旋VCSEL输出的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光之间会发生PS,并可观察到PB现象。对于较小的η,双稳环宽度随η的增加先增加到一个最大值然后减小到0;对于较大的η,双稳环宽度随η的增加总体上呈现出逐渐减小的趋势。激光器的线宽增强因子α和有源区介质的双折射效应γ_p等内部参数对其圆偏振输出由泵浦光偏振椭圆率P_P变化引起的PS和PB均有较大的影响。此外,双稳环宽度在某些激光器关键内部参数和η构成的参数空间中的分布图也被确定。(本文来源于《西南大学》期刊2018-04-01）
徐攀,夏光琼,吴正茂,李琼,林晓东[5]（2018）在《光抽运下1300nm自旋垂直腔面发射激光器输出激光的圆偏振转换及偏振双稳特性》一文中研究指出基于自旋反转模型,数值研究了光抽运下1300nm自旋垂直腔面发射激光器(Spin-VCSEL)输出激光的圆偏振转换(PS)及偏振双稳(PB)特性。研究结果表明:对于一定的抽运光偏振椭圆率PP,抽运光功率能在一定程度上控制激光器输出光的偏振椭圆率Pout,其绝对值随抽运光功率的增加而逐渐增大;对于一定的归一化抽运光功率η,采用正向扫描(逐渐增加)和反向扫描(逐渐减小)PP时,Spin-VCSEL输出的左旋圆偏振光与右旋圆偏振光之间会发生PS,并可观察到PB现象。对于较小的η,双稳环宽度随η的增加先增加到一个最大值然后减小到0;对于较大的η,双稳环宽度随η的增加总体上呈现出逐渐减小的趋势。激光器的线宽增强因子α和有源区介质的双折射系数γp等内部参数对由PP变化引起的PS和PB均有较大的影响。此外,确定了双稳环宽度在某些激光器关键内部参数和η构成的参数空间中的分布图。(本文来源于《中国激光》期刊2018年04期）
陈俊[6]（2017）在《可变偏振光注入下1550nm垂直腔面发射激光器的偏振开关及双稳特性研究》一文中研究指出作为新一代半导体激光器,1550 nm垂直腔面发射激光器(1550 nm-VCSELs)不仅在超高速、长距离光纤通信中有着巨大的应用前景,而且正逐渐成为光存储系统、光逻辑系统以及并行光计算系统的核心器件。由于1550 nm-VCSELs的有源区为圆形对称结构、而材料本身又具有弱各向异性,导致其输出为两个正交偏振模式之一。在偏置电流或温度等条件发生变化时,两个偏振模式之间易发生偏振开关(Polarization switching,PS)。此外,1550 nm-VCSELs 在光注入、光反馈、光电反馈等外部扰动作用下,也可呈现PS。特别地,外部参量沿不同路径变化时,1550 nm-VCSELs发生PS的所对应的参量条件可能会发生改变,继而导致偏振双稳(Polarization bistability,PB)现象的出现。近些年来,对光注入 1550 nm-VCSELs呈现的PS和PB特性已有大量报道,但主要集中在正交光注入的情形,而对可变偏振光注入下1550 nm-VCSELs呈现的PS和PB的研究还比较缺乏。在本文中,基于自旋反转模型(SFM),对可变偏振光注入下1550 nm垂直腔面发射激光器(VPOI1550 nm-VCSEL)的PS及PB特性进行了理论研究。研究结果表明:当注入光偏振角θp(定义为注入光的偏振方向与自由运行1550 nm-VCSEL中主导偏振模式的夹角)大于一定值时,连续扫描注入光功率可使VPOI 1550 nm-VCSEL呈现PS,不同的扫描路径会导致开关点发生变化,即呈现PB;当频率失谐△v(定义为注入光与X偏振模式之间的频率差异)一定时,随着θp的增加,Ⅰ类、Ⅱ类PS对应的注入功率和PB区域宽度都呈现减小的趋势;当θp一定时,PB区域宽度会随着△v的增加表现出增大的趋势。进一步分析连续正向及反向扫描θp对系统产生PS和PB的影响,发现系统可在合适的参数条件下出现Ⅰ类、Ⅱ类PS及PB;当|△v|较小时,发生Ⅰ类和Ⅱ类PS的θp条件近似相同,由此产生的PB区域宽度非常窄;当|Av|较大时,满足Ⅰ类PS出现所需的θp在正负频率失谐区域均随△v的增加呈现上升的趋势,而Ⅱ类PS出现所需的θp则呈现较大的波动,并导致此条件下的PB区域宽度也表现出类似的波动趋势,通过合理调节注入光强度,还可进一步优化调控PB区域宽度。(本文来源于《西南大学》期刊2017-04-01）
陈俊,陈建军,吴正茂,蒋波,夏光琼[7]（2016）在《可变偏振光注入下1550nm垂直腔面发射激光器的偏振开关及双稳特性》一文中研究指出基于自旋反转模型,研究了可变偏振光注入1550 nm垂直腔面发射激光器(VPOI-1550 nm-VCSEL)的偏振开关(PS)及双稳(PB)特性.研究结果表明:对于一自由运行的1550 nm-VCSEL,在给定电流下,激光器中的平行偏振模式(Y偏振模式)激射,而正交偏振模式(X偏振模式)被抑制.引入可变偏振光注入后,在给定频率失谐?ν(定义为注入光与X偏振模式之间的频率差异)的条件下,当注入光偏振角θ_p(定义为注入光的偏振方向与自由运行1550 nm-VCSEL中主导偏振模式的夹角)足够大时,正向扫描(逐渐增加)注入光功率可观察到1550 nm-VCSEL发生Ⅰ类PS,反向扫描(逐渐减小)注入光功率可使1550 nm-VCSEL产生Ⅱ类PS,且两类PS的开关点要求的注入功率不一致,即出现PB现象.对于一确定的频率失谐?ν,随着θ_p的增加,Ⅰ类、Ⅱ类PS开关点对应的注入功率以及PB区宽度都呈现减小的趋势,且|?ν|值越大,尽管Ⅰ类PS的开关点所需注入功率更大,但PB区域更宽;在给定注入功率,对于特定?ν,通过正向及反向扫描θ_p也可观察到VPOI-1550 nm-VCSEL输出功率呈现的PS以及PB现象.当|?ν|较小时,发生Ⅰ类和Ⅱ类PS所要求的θ_p近似相同,因此PB区宽度较窄,而当|?ν|较大时,发生两类PS所需的θ_p以及PB宽度随?ν的变化曲线均呈现较大波动.因此,在1550 nm-VCSEL工作参数给定的条件下,通过调节可变偏振光注入的注入参量,可优化1550 nm-VCSEL呈现的PS及PB特性.(本文来源于《物理学报》期刊2016年16期）
黄守文,陈建军,夏光琼,杨欣,吴正茂[8]（2016）在《光电反馈1550nm垂直腔表面发射激光器偏振双稳特性》一文中研究指出研究了光电反馈对1550 nm垂直腔表面发射激光器(1550 nm-VCSEL)中偏置电流沿不同路径连续变化而导致的偏振双稳特性的影响。研究结果表明:自由运行1550 nm-VCSEL的偏置电流在逐渐增加的过程中会产生Ⅰ类偏振开关(PS),而在电流逐渐减小的过程中会产生Ⅱ类PS,Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流具有不同的值,即自由运行1550 nm-VCSEL呈现出偏振双稳(PB)特性;引入光电正反馈后,Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流在不同的反馈强度下会有所改变,双稳环宽度随反馈强度的增加呈现逐渐减小的趋势;引入光电负反馈后,Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流随着反馈强度的增加变化比较复杂,双稳环宽度总体呈现下降的趋势,但下降过程中伴随着较大波动。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2016年07期）
李小坚[9]（2013）在《外部扰动下VCSELs的偏振开关及双稳特性研究》一文中研究指出垂直腔表面发射激光器(VCSELs)作为一种新型的半导体激光器,具有发散角小,阈值电流低,单纵模工作,易于实现二维阵列,动态调制频率高等优点,在光通信,光互联,光存储以及光开关等方面有着广泛的应用前景。由于VCSELs中增益介质或激光腔存在弱的各向异性,因此一般而言VCSELs的输出包含两个相互正交的线偏振模式,进而导致VCSELs不稳定的线性偏振模式。对于具有某一确定偏振模式的VCSELs,通过改变其某些参量实现偏振模式的跳变,从而使原来被抑制的模式变为主导模式而原主导模式将受到抑制,即偏振开关(PS)现象。偏振开关的位置可能会随着外部参量的变换路径的不同而发生改变,这一现象称为偏振双稳(PB)。通过调整VCSELs中外部扰动的特征参量可以改变VCSELs的偏振开关以及偏振双稳特性。本文基于垂直腔面发射激光器(VCSELs)的自旋反转模型(SFM),研究了多种外部扰动作用下VCSELs的偏振开关以及双稳特性,着重讨论了弱光反馈下正交光注入VCSELs的偏振开关以及双稳特性。研究结果表明：当副激光器(S-VCSEL)受到主激光器(M-VCSEL)正交时变光注入时,弱光反馈的引入不改变正交时变光注入VCSEL的双稳宽度随光注入扫描速率增大而增大的性质,然而由于弱光反馈的引入使得正向扫描偏振开关(PS)附近输出为混沌态,从而导致正向扫描双稳区边缘出现了起伏。如果确定光注入扫描时间不变,随着反馈强度的增大,VCSEL的双稳宽度将变窄；当M-VCSEL与S-VCSEL之间存在频率失谐Δv(=vm-vs,vm、vs分别为主、副激光器自由运行时的频率)时,随着△v从负值逐渐增加到正值,双稳宽度总体呈现先减小后增大的趋势,无反馈时在频率失谐处于-2GHz～-12GHz区域双稳环宽度呈现较大的波动,而反馈的引入可使这一区域的波动得到抑制。因此,通过控制时变光注入系数的扫描速率、光反馈的反馈系数以及主、副VCSEL之间的频率差异,可对S-VCSEL输出偏振双稳区的大小以及偏振开关出现的位置进行调控。(本文来源于《西南大学》期刊2013-04-01）
黄雪兵,夏光琼,吴正茂[10]（2010）在《时变电流注入下光电负反馈垂直腔表面发射激光器的偏振双稳特性》一文中研究指出基于光电负反馈垂直腔表面发射激光器(VCSELs)的理论模型,数值研究了时变电流注入下反馈率大小和注入电流扫描周期对VCSELs偏振双稳特性的影响.研究结果表明:增大反馈率将使双稳区域向更大电流方向移动,同时双稳区宽度增加;增大注入电流扫描周期将使双稳区宽度减小.因此,通过调整光电负反馈的大小以及注入电流的扫描周期,可实现对VCSELs偏振双稳特性的控制.(本文来源于《物理学报》期刊2010年05期）
偏振双稳论文开题报告
（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：
为了探索垂直腔面发射激光器偏振敏感的双稳演化规律,进一步拓展其在光信息处理领域方面的应用,本文采用自旋反转模型,数值研究了可变偏振光注入下1 550 nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振双稳的特性。研究结果表明:在可变偏振角度光注入下,通过沿不同路径扫描频率失谐,垂直腔面发射激光器的两个正交偏振分量可在负失谐和正失谐区域产生频率诱导的偏振双稳。对于一确定的注入强度,注入光偏振角度的增加可导致负失谐区域的偏振双稳宽度逐渐扩展,而正失谐区域双稳宽度无明显的变化;给定适当的注入光角度,较大的注入强度更易于在负失谐区域展宽偏振双稳宽度。此外,在注入光偏振角度和注入强度均一定时,不同偏置电流情况下激光器偏振分量的频率诱导双稳宽度存在较大差异,系统可以通过合理地调节注入光偏振角以及偏置电流等参量实现对频率诱导偏振双稳的灵活控制。
（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。
偏振双稳论文参考文献
[1].贺长安.平行光注入下1550nm垂直腔面发射激光器的偏振开关和双稳特性研究[D].西南大学.2019
[2].樊孝喜,李林福,陈建军.可变偏振光注入垂直腔面发射激光器的频率诱导偏振双稳[J].光电子·激光.2019
[3].王丹.平行光注入垂直腔面发射激光器的偏振态双稳特性研究[D].西南大学.2018
[4].徐攀.基于光泵浦自旋垂直腔面发射激光器输出的偏振转换及双稳特性研究[D].西南大学.2018
[5].徐攀,夏光琼,吴正茂,李琼,林晓东.光抽运下1300nm自旋垂直腔面发射激光器输出激光的圆偏振转换及偏振双稳特性[J].中国激光.2018
[6].陈俊.可变偏振光注入下1550nm垂直腔面发射激光器的偏振开关及双稳特性研究[D].西南大学.2017
[7].陈俊,陈建军,吴正茂,蒋波,夏光琼.可变偏振光注入下1550nm垂直腔面发射激光器的偏振开关及双稳特性[J].物理学报.2016
[8].黄守文,陈建军,夏光琼,杨欣,吴正茂.光电反馈1550nm垂直腔表面发射激光器偏振双稳特性[J].激光与光电子学进展.2016
[9].李小坚.外部扰动下VCSELs的偏振开关及双稳特性研究[D].西南大学.2013
[10].黄雪兵,夏光琼,吴正茂.时变电流注入下光电负反馈垂直腔表面发射激光器的偏振双稳特性[J].物理学报.2010
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