混合光柵DFB表面發(fā)射半導體激光器數(shù)值仿真.pdf

1、表面發(fā)射激光器在很多領(lǐng)域中有著非常廣泛的應用,尤其是在要求低成本的應用領(lǐng)域,表面發(fā)射激光器因為不需要做發(fā)射面的表面鈍化處理、輸出功率可以在晶片水平縮放、測試和封裝簡單以及由此帶來的成本降低使其比端面發(fā)射激光器有著更好的應用前景。
　　現(xiàn)有的商用表面發(fā)射激光器主要是垂直腔表面發(fā)射激光器即VCSEL(vertical-cavitysurface-emittinglaser),雖然VCSEL已經(jīng)在數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域得到大量應用,但是其因為有

2、短腔長這個天生的劣勢,因此單個器件輸出功率并不是很高。而利用2階分布反饋式布拉格光柵作為輸出耦合器的水平腔表面發(fā)射激光器即擁有上述表面發(fā)射器件的優(yōu)點,又克服了VCSEL腔長較短的劣勢,從而受到廣泛的關(guān)注。
　　在本論文中對DFB(distributed-feedbackBragg)表面發(fā)射半導體激光器及其數(shù)值仿真方法進行介紹,并利用作者編寫的時域行波法數(shù)值仿真程序?qū)σ环N1階、2階混合光柵DFB表面發(fā)射半導體激光器進行了仿真研究。該

3、激光器將普通DFB激光器的1階光柵中間部分替換為2階光柵,從而利用2階光柵的1階輻射模將輸出功率垂直耦合出光腔。
　　本文主要論述了以下幾點:
　　(1)介紹了本論文研究的混合光柵DFB表面發(fā)射半導體激光器的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理。
　　(2)介紹了用來對該激光器進行數(shù)值仿真的時域行波方法的理論基礎和程序?qū)崿F(xiàn)方法,包括光場控制方程、載流子速率方程、增益方程、偽隨機數(shù)發(fā)生器以及快速傅立葉變換,并對程序的可靠性進行了驗證。<