混合光柵DFB表面發(fā)射半導(dǎo)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(yīng)用,尤其是在要求低成本的應(yīng)用領(lǐng)域,表面發(fā)射激光器因?yàn)椴恍枰霭l(fā)射面的表面鈍化處理、輸出功率可以在晶片水平縮放、測(cè)試和封裝簡(jiǎn)單以及由此帶來(lái)的成本降低使其比端面發(fā)射激光器有著更好的應(yīng)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(yīng)用,但是其因?yàn)橛?/p>

2、短腔長(zhǎng)這個(gè)天生的劣勢(shì),因此單個(gè)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(diǎn),又克服了VCSEL腔長(zhǎng)較短的劣勢(shì),從而受到廣泛的關(guān)注。
　　在本論文中對(duì)DFB(distributed-feedbackBragg)表面發(fā)射半導(dǎo)體激光器及其數(shù)值仿真方法進(jìn)行介紹,并利用作者編寫(xiě)的時(shí)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(dǎo)體激光器進(jìn)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(diǎn):
　　(1)介紹了本論文研究的混合光柵DFB表面發(fā)射半導(dǎo)體激光器的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理。
　　(2)介紹了用來(lái)對(duì)該激光器進(jìn)行數(shù)值仿真的時(shí)域行波方法的理論基礎(chǔ)和程序?qū)崿F(xiàn)方法,包括光場(chǎng)控制方程、載流子速率方程、增益方程、偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器以及快速傅立葉變換,并對(duì)程序的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。<