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外部擾動(dòng)下多橫模垂直腔面發(fā)射激光器的非線性動(dòng)力學(xué)特性研究

發(fā)布時(shí)間:2024-02-22 00:09
  根據(jù)半導(dǎo)體激光器有源區(qū)的結(jié)構(gòu)和發(fā)光特點(diǎn),可將其分為:邊發(fā)射激光器(Edge-Emitting Laser,EEL)和垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)。VCSEL的結(jié)構(gòu)主要包括上、下底部多層高反射率的布拉格反射鏡(DBR)、導(dǎo)電限制區(qū)、有源區(qū)和半導(dǎo)體襯底等,激光從上底部的p-DBR面出射或下底部的襯底面出射。正是由于其特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和制作工藝,導(dǎo)致VCSEL能夠單縱模輸出,且有閾值電流低、發(fā)散角小、耦合效率高、調(diào)制帶寬大、制作成本低、易于二維陣列集成等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),從而成為研究的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。近年來(lái),相關(guān)研究顯示,當(dāng)VCSEL受到外部擾動(dòng)時(shí),如:外部光注入、光反饋、電流調(diào)制、光電反饋等,通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù),能夠輸出周期態(tài)、注入鎖定、四波混頻、混沌態(tài)等復(fù)雜的現(xiàn)象;同時(shí),由于其有源區(qū)屬于柱對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),且內(nèi)部材料具有弱的各向異性的特點(diǎn),而導(dǎo)致VCSEL在外部擾動(dòng)的作用下,很容易產(chǎn)生偏振開(kāi)關(guān)、偏振雙穩(wěn)等現(xiàn)象,而這些非線性動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象均已被廣泛應(yīng)用于光混沌保密通信、光子微波的產(chǎn)生、光開(kāi)關(guān)、光存儲(chǔ)、全光信息轉(zhuǎn)換、高速脈沖測(cè)距、激...

【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:博士

【部分圖文】:

圖1.1VCSEL的典型結(jié)構(gòu)[7]

圖1.1VCSEL的典型結(jié)構(gòu)[7]

西南大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論1第1章緒論1.1論文的研究背景激光的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,歷經(jīng)五十多年的研究與探索,已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、通訊、軍事、科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域,悄然地改變著人類(lèi)的生活。半導(dǎo)體激光器作為一種優(yōu)質(zhì)激光源,具有體積孝質(zhì)量輕、相干性好、譜....


圖1.3(a)(b)分別為封閉層、錐形掩埋異質(zhì)結(jié)型(c

圖1.3(a)(b)分別為封閉層、錐形掩埋異質(zhì)結(jié)型(c

西南大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論4(c)(d)圖1.3(a)(b)分別為封閉層、錐形掩埋異質(zhì)結(jié)型(c)空氣柱型(d)氧化限制性折射率引導(dǎo)VCSEL[17]圖1.4為反導(dǎo)引VCSEL的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1.4(a)所示,在p層上增加了厚的低溫層(LT-layer),目的是用來(lái)提升電阻率....


圖1.4(a)反導(dǎo)引VCSEL的結(jié)構(gòu)示意圖(b)腔內(nèi)有效折射率分布的示意圖[19]

圖1.4(a)反導(dǎo)引VCSEL的結(jié)構(gòu)示意圖(b)腔內(nèi)有效折射率分布的示意圖[19]

西南大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論4(c)(d)圖1.3(a)(b)分別為封閉層、錐形掩埋異質(zhì)結(jié)型(c)空氣柱型(d)氧化限制性折射率引導(dǎo)VCSEL[17]圖1.4為反導(dǎo)引VCSEL的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1.4(a)所示,在p層上增加了厚的低溫層(LT-layer),目的是用來(lái)提升電阻率....


圖1.5注入系數(shù)kinj取不同值時(shí)光子密度隨頻率失諧變化的分岔圖[49],(a)fkinj分別為6110,5110,4110,0.01,0.05,1

圖1.5注入系數(shù)kinj取不同值時(shí)光子密度隨頻率失諧變化的分岔圖[49],(a)fkinj分別為6110,5110,4110,0.01,0.05,1

西南大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論10圖1.5注入系數(shù)kinj取不同值時(shí)光子密度隨頻率失諧變化的分岔圖[49],(a)~(f)kinj分別為6110,5110,4110,0.01,0.05,1圖1.6正交光注入下VCSEL輸出的非線性動(dòng)力學(xué)分布圖[51]同年,比利時(shí)的J.B.Alté....



本文編號(hào):3906096

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