外部擾動下VCSELs的偏振開關(guān)及雙穩(wěn)定特性研究.pdf

1、垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSELs)作為一種新型的半導(dǎo)體激光器，具有發(fā)散角小，閾值電流低，單縱模工作，易于實現(xiàn)二維陣列，動態(tài)調(diào)制頻率高等優(yōu)點(diǎn)，在光通信，光互聯(lián)，光存儲以及光開關(guān)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。由于VCSELs中增益介質(zhì)或激光腔存在弱的各向異性，因此一般而言VCSELs的輸出包含兩個相互正交的線偏振模式，進(jìn)而導(dǎo)致VCSELs不穩(wěn)定的線性偏振模式。對于具有某一確定偏振模式的VCSELs，通過改變其某些參量實現(xiàn)偏振模式的跳變，從而使

2、原來被抑制的模式變?yōu)橹鲗?dǎo)模式而原主導(dǎo)模式將受到抑制，即偏振開關(guān)(PS)現(xiàn)象。偏振開關(guān)的位置可能會隨著外部參量的變換路徑的不同而發(fā)生改變，這一現(xiàn)象稱為偏振雙穩(wěn)(PB)。通過調(diào)整VCSELs中外部擾動的特征參量可以改變VCSELs的偏振開關(guān)以及偏振雙穩(wěn)特性。
　　 本文基于垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)的自旋反轉(zhuǎn)模型(SFM)，研究了多種外部擾動作用下VCSELs的偏振開關(guān)以及雙穩(wěn)特性，著重討論了弱光反饋下正交光注入VCSELs

3、的偏振開關(guān)以及雙穩(wěn)特性。研究結(jié)果表明:當(dāng)副激光器(S-VCSEL)受到主激光器(M-VCSEL)正交時變光注入時，弱光反饋的引入不改變正交時變光注入VCSEL的雙穩(wěn)寬度隨光注入掃描速率增大而增大的性質(zhì)，然而由于弱光反饋的引入使得正向掃描偏振開關(guān)(PS)附近輸出為混沌態(tài)，從而導(dǎo)致正向掃描雙穩(wěn)區(qū)邊緣出現(xiàn)了起伏。如果確定光注入掃描時間不變，隨著反饋強(qiáng)度的增大，VCSEL的雙穩(wěn)寬度將變窄;當(dāng)M-VCSEL與S-VCSEL之間存在頻率失諧△v（=