單模表面浮雕結(jié)構(gòu)垂直腔面發(fā)射激光器的特性研究.pdf

1、垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）是一種新型半導(dǎo)體激光器，它具有出光方向垂直于襯底、易于實(shí)現(xiàn)二維陣列結(jié)構(gòu)、閾值電流低、發(fā)光效率高、發(fā)散角小等優(yōu)點(diǎn)，使它在光通信、光互聯(lián)、光信息處理以及各種高速并行網(wǎng)格等方面有著廣泛的應(yīng)用。雖然，VCSEL的出光功率、轉(zhuǎn)換效率、傳輸速率、可靠性方面得到了不斷的改善，但是由于器件多橫模激射的缺點(diǎn)，限制了它在激光打印、高速光通信、自由空間光互聯(lián)、激光測(cè)距等領(lǐng)域的應(yīng)用。對(duì)于傳統(tǒng)氧化物限制型 VCSEL來說，氧化孔徑

2、大于3.5-4μm時(shí)器件就不能實(shí)現(xiàn)單模工作，而高功率又需要較大的孔徑。表面浮雕結(jié)構(gòu)是一種可以實(shí)現(xiàn)大孔徑、高功率、單模、氧化物限制型VCSEL的方法。通過在VCSEL的上分布布拉格反射鏡(DBR)表面刻蝕出一定深度，可以增加高階模的損耗，達(dá)到模式選擇的作用，實(shí)現(xiàn)單模激射。以往對(duì)表面浮雕結(jié)構(gòu)的研究在于實(shí)現(xiàn)基橫模VCSEL，本論文則提出一種新結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)單一階橫模的工作，該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在于器件可以通過加大注入電流來實(shí)現(xiàn)大功率單模的激射，激光的遠(yuǎn)