内腔亚波长光栅MEMS VCSELs的波长调谐范围

摘要：

微机电系统(MEMS)垂直腔面发射激光器(VCSELs)是一种特殊光源,具有低功耗、高调制速率、宽波长调谐范围、易耦合等优点,被广泛应用于激光通信领域.为提升激光器工作性能,如扩大波长调谐范围、提高偏振对比度等,需要优化内腔亚波长光栅结构参数来改善腔内光场分布以及偏振输出模式.基于等效介质理论(EMT),并结合薄膜理论设计了针对调谐范围中心波长为850 nm、GaAs材料的亚波长光栅的较优周期、占空比、脊高的取值.分析了横电(TE)、横磁(TM)光,占空比与脊高对光栅透射率的影响.另外,通过系统模拟,对比了未刻蚀光栅、光栅未优化及光栅优化后的激光器波长调谐范围,结果表明:针对特定波长调谐范围及光栅材料,通过优化光栅参数可实现光栅对TE或TM光的增透,增强半导体腔和空气隙之间光场的耦合,进而扩大激光器的波长调谐范围.

关键词：激光器、可调谐半导体激光器、亚波长光栅、等效介质理论、透射率、波长调谐范围

所属期刊栏目：43

分类号：TN248.4(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;吉林省科技计划重点项目

在线出版日期：2016-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：68-75