V型腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器由于具備結(jié)構(gòu)簡單緊湊、性能優(yōu)良等特點,在光通訊領(lǐng)域有著較大的應(yīng)用潛力。然而,由于激光器外延結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)率相近,用于波長調(diào)諧的熱量大部分直接流失,激光器無法得到較高的調(diào)諧效率。本文通過在調(diào)諧區(qū)域加入隔熱結(jié)構(gòu),設(shè)計了具有高調(diào)諧效率的V型腔可調(diào)諧激光器。利用由COMSOL Multiphysics建立的V型腔激光器溫度模型,分析了隔熱結(jié)構(gòu)的加入對激光器各部分的溫度影響。通過Rsoft建立的諧振腔光場分布,優(yōu)化半波耦合器參數(shù),使激光器具有最佳的模式選擇性。結(jié)果表明,激光器主邊模閾值增益差達到6.07 cm^-1,調(diào)諧效率從0.165 nm/mW提升至0.3 nm/mW。同時,隔熱結(jié)構(gòu)的加入不會使激光器其他區(qū)域有明顯的溫升,器件性能受到的負面影響可以忽略。 

【文章來源】：發(fā)光學(xué)報. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

激光器示意圖

圖1 激光器示意圖|C 12 |= |Δω 1 -Δω 2 | L 1 L 2 ν , |C 11 |=|1-C 12 |,?????? ??? (1)

其中，Δω1和Δω2分別為兩個諧振腔的角頻率間隔，L1和L2為兩個諧振腔的腔長，ν為激射波長頻率。波導(dǎo)寬度固定為3μm，耦合器形狀由WC和LC決定。改變耦合器參數(shù)，通過Rsoft建立的諧振腔光場分布，得到與之對應(yīng)的耦合系數(shù)與耦合相位，如圖3所示。其中歸一化交叉耦合系數(shù)χ=C212/(C211+C212)。根據(jù)上文所述對耦合器的要求，選擇LC=40μm,WC=2.6μm，此時耦合相位180°，歸一化交叉耦合系數(shù)0.143 1。圖4是激光器主邊模的閾值增益差與歸一化交叉耦合系數(shù)和耦合相位的關(guān)系圖�？梢钥吹剑撛O(shè)計下激光器閾值增益差達到6.07 cm-1，具有最佳的模式選擇性。圖4 激光器主邊模的閾值增益差隨歸一化交叉耦合系數(shù)和耦合相位的變化曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]寬范圍可調(diào)諧內(nèi)腔液晶垂直腔面發(fā)射激光器設(shè)計與研究[J]. 李保志,鄒永剛,王小龍,裴麗娜,石琳琳,李鵬濤,關(guān)寶璐.  發(fā)光學(xué)報. 2018(11)
[2]基于雙透鏡外腔結(jié)構(gòu)的窄線寬可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器[J]. 馮志慶,白蘭,王寧,高磊,陳波,張需明.  發(fā)光學(xué)報. 2012(10)

博士論文
[1]基于刻蝕槽的耦合腔半導(dǎo)體激光器研究[D]. 胡志朋.浙江大學(xué) 2017
[2]熱調(diào)諧V型腔半導(dǎo)體激光器及其傳感應(yīng)用研究[D]. 鄧浩瑜.浙江大學(xué) 2016



本文編號：3549985