光注入與光電正反饋共同作用下VCSELs的動力學特性研究.pdf

1、單個外部擾動下半導體激光器系統(tǒng)呈現(xiàn)的不同的非線性動力學狀態(tài)由于在混沌保密通信、激光雷達以及微波光子學等領(lǐng)域中具有廣泛的應用價值而受到人們的關(guān)注,相關(guān)的研究結(jié)果已有大量的報道。而包含多個擾動的系統(tǒng)由于具有比單一擾動系統(tǒng)更好的可調(diào)控能力、以及能實現(xiàn)采用一些單一擾動時無法實現(xiàn)的特殊應用需求,正逐漸成為業(yè)界的研究熱點。目前,對多個外部擾動下半導體激光器動力學行為的研究大多局限于常規(guī)的邊發(fā)射半導體激光器(EELs)而針對近年來蓬勃發(fā)展的垂直腔表面

2、發(fā)射激光器(VCSELs),這方面的研究還非常缺乏.由于VCSELs具有低閾值電流、大的調(diào)制帶寬、容易與光纖耦合、易集成形成激光陣列、制作成本低廉等優(yōu)勢,將成為光通信、光信號處理、傳感等領(lǐng)域的關(guān)鍵器件,因此研究VCSELs在多個擾動下的非線性動力學特性具有非常重要的意義。
　　 本文基于VCSELs的自旋反轉(zhuǎn)模型(SFM),數(shù)值分析了在光注入與光電正反饋共同作用下VCSELs的非線性動力學特性以及各動力學態(tài)的演化,并討論VCSE

3、Ls處于混沌輸出時,注入強度與反饋強度對混沌帶寬的影響。研究結(jié)果表明:一個受到主VCSEL(M-VCSEL)光注入的副VCSEL(S-VCSEL),在同時存在光電正反饋時,其輸出的兩個線偏振模式(X和Y偏振模)可呈現(xiàn)周期、倍周期、多周期、混沌等豐富的動力學狀態(tài),且兩偏振模動力學態(tài)的演化路徑存在差異;各動力學狀態(tài)在由反饋強度f與注入強度η所構(gòu)成的參數(shù)空間的分布區(qū)域隨著主、副VCSEL的頻率失諧△v(=vm-vs,vm、vs分別為主、副VC