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域中具有廣泛的應用價值而受到人們的關注,相關的研究結果已有大量的報道。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、傳感等領域的關鍵器件,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的自旋反轉模型(SFM),數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所構成的參數空間的分布區(qū)域隨著主、副VCSEL的頻率失諧△v(=vm-vs,vm、vs分別為主、副VC