半導(dǎo)體耦合微盤諧振腔的模式特征研究.pdf

1、半導(dǎo)體微腔激光器具有小體積，低功耗，低閾值等優(yōu)點(diǎn)，在光子集成和光電子集成等方面有廣闊的應(yīng)用前景。半導(dǎo)體微盤激光器作為最早發(fā)展起來的微腔激光器，已經(jīng)被各國科學(xué)家進(jìn)行了廣泛的研究。最近，耦合微盤激光器也因?yàn)槟芡ㄟ^光刻技術(shù)這個(gè)簡單的制作方法來實(shí)現(xiàn)而引起了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。 本論文運(yùn)用二維時(shí)域有限差分方法(FDTD)并參照二維微盤的解析解，模擬和分析了半徑(R)相同，折射率為n的兩個(gè)微盤構(gòu)成的耦合微盤隨兩個(gè)微盤之間的距離發(fā)生變化時(shí)的模

2、式特征。對(duì)于同一階回音壁模式(Whisper-Gallery Mode)，當(dāng)模場分布呈不同對(duì)稱性時(shí)，模式波長和品質(zhì)因子(Q值)隨微盤間距的大小的變化出現(xiàn)分裂現(xiàn)象。結(jié)果還顯示一階回音壁模式和二階回音壁模式在一定情況下會(huì)發(fā)生耦合，并且當(dāng)耦合區(qū)大小變化時(shí)一階模和二階模的模式耦合特征中出現(xiàn)了反交叉耦合現(xiàn)象。 運(yùn)用FDTD 方法對(duì)于n＝3.2，R＝1μm的耦合微盤的模擬時(shí)發(fā)現(xiàn)，模場分布關(guān)于y軸呈對(duì)稱分布時(shí)，一階WGM TE9,1 模和二階