（光学专业论文）光电负反馈vcsel的偏振特性理论研究.pdf

西南大学硕士学位论文 摘要 光电负反馈v o s e l 的偏振特性理论研究 光学专业硕士研究生：黄雪兵 指导教师：吴正茂教授 摘要 自垂直腔表面发射激光器( v c s e l ) 面世以来，因其具有阈值电流较低、调 制带宽较大、单纵模光输出、在生产工艺上易于形成激光阵列、制作成本低廉以 及易与光纤耦合等优点而受到相关领域国内外学者的广泛关注，在光通信、光互 连、光储存领域具有广泛的应用价值。 实验表明v c s e l 存在明显的横模线性偏振，其偏振特性可用自旋反转模型 ( s f m ) 得到解释。而且v c s e l 的偏振模式具有不稳定性，对一具有某一偏振 模式的v c s e l ，通过改变激光器某些参量可出现偏振模式的突然跳变而使原来被 抑制模式转变为主导模式，同时原主导模式被抑制，这种现象被称为偏振开关 ( p s ) 。研究发现发生偏振开关的位置随着参量变换的路径而发生改变，这一现 象称为偏振双稳。通过改变v c s e l 的偏置电流、调整外部扰动( 光注入、光反 馈和光电反馈等) 参量可以影响v c s e l 的偏振特性和偏振双稳特性。 本文基于光电负反馈v c s e l 的理论模型，着重研究反馈率大小以及时变注 入电流的扫描周期对v c s e l 的偏振双稳特性的影响。研究结果表明：随着反馈 率的增大，v c s e l 的双稳区宽度总体呈现逐渐增大的趋势，在反馈率相对较大的 区域则呈现波动。这是由于该区域内的反馈率使v c s e l 呈现复杂的非线性动力 学行为，双稳区的边缘为混沌态，从而导致双稳区宽度的变化出现无规则地涨落。 在反馈率相对较小的区域，v c s e l 输出双稳区宽度随反馈率增大呈现近似线性增 加的趋势，且扫描周期t 越大，增长的速度越慢。过大的扫描周期将使v c s e l 输出双稳区宽度对反馈率的变化不敏感。因此，为了更有效地控制双稳区，应选 取较小的光电反馈率，同时时变注入电流具有较高的扫描速率。另外，随着扫描 周期的增大，双稳区宽度呈现较为明显的减小。这是因为时变电流注入下v c s e l 具有记忆效应，而且注入电流变化得越快，记忆效应越强，双稳区越大。增大反 馈率将使双稳区域向更大电流方向移动，同时双稳区宽度增加；增大注入电流扫 描周期将使双稳区宽度减小。因此，通过调整光电负反馈的大小以及注入电流的 扫描周期，可实现对v c s e l 偏振双稳特性的控制。 关键词：垂直腔表面发射激光器( v c s e l ) ，偏振开关，偏振双稳，光电负反馈， 时变电流，扫描周期 谣南大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h e o r e t i c a li n v e s t i g a t i o no nt h ep o l a r i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c so fv c s e lw i t hn e g a t i v e o p t o e l e c t r o n i cf e e d b a c k m a j o r ：o p t i c s a d v i s o r ：p r o f z h e n g m a ow u a u t h o r ：x u e b i n gh u a n g a bs t r a c t s i n c et h ev e r t i c a lc a v i t ys u r f a c ee m i t t i n gl a s e r s ( v c s e l ) a p p e a r , v c s e lh a v e b e e nc o n c e r n e db yr e l a t e df i e l d ss c h o l a r sa th o m ea n da b r o a df o rt h e i ra d v a n t a g e sa s l o wt h r e s h o l dc u r r e n t , w i d em o d u l a t i o nb a n d w i d t h , t i n g l el o n g i t u d i n a lm o d eo u t p u t s ， e a s i l yp r o d u c e da sl a s e ra r r a yi np r o c e s s ，a n dh a v eb r o a da p p l i c a t i o nv a l u e si nt h e d o m a i na so p t i c a lc o m m u n i c a t i o n ，o p t i c a li n t e r c o n n e c ta n do p t i c a ls t o r a g e a se x p e r i m e n t ss h o w , v c s e lh a v eo b v i o u sl i n e a rp o l a r i z a t i o no ft r a n s v e r s e m o d e ，w h i c hc o u l db ew e l ld e s c r i b e db ys p i n - f l i pm o d e l ( s f m ) f u r t h e r m o r e ，t h et h e p o l a r i z a t i o nm o d eo fv c s e l i su n s t a b l e ，t h ep o l a r i z a t i o nm o d eo fa s i n g l ep o l a r i z a t i o n m o d ev c s e lc o u l db ea b r u p t l yh o pw h e ns o m ep a r a m e t e r so fl a s e r sa r ec h a n g e d ，t h e n t h es u p p r e s s e dm o d et u r n st ob ed o m i n a n tm o d ea n dt h e 谢g i n a ld o m i n a n tm o d et u r n s t ob es u p p r e s s e dm o d e ，w h i c hi sn a m e da sp o l a r i z a t i o ns w i t c h i n g ( p s ) i n v e s t i g a t i o n s s h o wt h a tt h ep o s i t i o n so fp o l a r i z a t i o ns w i t c h i n gc o u l db ec h a n g e dw i mt h er o u t eo f p a r a m e t e rc h a n g i n g ，w h i c hi sn a m e d a sp o l a r i z a t i o nb i s t a b i l i t y ( p b ) a n dp o l a r i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c sa n dp o l a r i z a t i o nb i s t a b i l i t yc h a r a c t e r i s t i c sc o u l db ea f f e c t e dw h e n c h a n g i n gt h eb i a sc u r r e n to fav c s e l o rs o m ep a r a m e t e r so fe x t e r i o rp e r t u r b a t i o nl i k e t i g h ti n j e c t i o n , t i g h tf e e d b a c ka n do p t o e l e c t r o n i cf e e d b a c k b a s e do nt h et h e o r e t i c a lm o d e lo fv c s e lw i t ho p t o e l e c t r o n i cn e g a t i v ef e e d b a c k , t h i sp a p e rw i l ls t r e s s e do nt h ei n f l u e n c e so ft h ep o l a r i z a t i o nb i s t a b i l i t yc h a r a c t e r i s t i co f v c s e lu n d e ro p t o e l e c t r o n i cn e g a t i v ef e e d b a c kf r o mt h ef e e d b a c ks t r e n g t ha n dt h e l t 西雨大学硕士学位论文 a b s t r a c t s c a np e r i o do f 蛔e c t i o nt i m e - v a r y i n g t h er e s u l t ss h o wt h a t ，w i t ht h ei n c r e a s eo ft h e f e e d b a c ki n d e x ，t h ew i d t ho ft h eb i s t a b i l i t yr e g i o nt e n d st ob e c o m eb i g g e rt o t a l l y , a n d f l u c t u a t e si nt h er e g i o no fb i g g e rf e e d b a c ki n d e x a n dt h i si sb e c a u s et h ev c s e l a p p e a rc o m p l i c a t e dn o n l i n e a rd y n a m i c sf o rt h ef e e d b a c ki n d e xi nt h er e g i o na n de d g e o ft h eb i s t a b i l i t yr e g i o ni si nc h a o ss t a t e ，t h e n , t h ew i d t ho ft h eb i s t a b i l i t y r e g i o nv a r i e s r a n d o m l y i nt h er e g i o nw h e r et h ef e e d b a c ki n d e xi ss m a l l ，t h ew i d t ho ft h eb i s t a b i l i t y r e g i o no fv c s e lt e n d st ob e c o m ei n c r e a s el i n e a r l yw i t ht h ei n c r e a s eo ff e e d b a c k i n d e x ，a n dt h eb i g g e rt h es c a np e r i o di s ，t h es l o w e rt h ei n c r e a s ei s a n d ，t h ew i d t ho f t h eb i s t a b i l i t yr e g i o no fv c s e lw i l lb e c o m ei n s e n s i t i v et ot h ev a r i e t yo ft h ef e e d b a c k i n d e xw i mg r e a ts c a l lp e r i o d s o ，s m a l l e rp h o t o e l e c t r i cf e e d b a c ki n d e xs h o u l db e c h o s e nt oc o n t r o lt h eb i s t a b i l i t yr e g i o nm o r e e f f e c t i v e l y , a n dt h ep e r i o do ft h e t i m e v a r y i n gi n j e c t i o nc u r r e n ts h o u l db es m a l l o nt h eo t h e rs i d e ，t h ew i d t ho ft h e b i s t a b i l i t yr e g i o nw i l ld e c r e a s eo b v i o u s l yw i t ht h ei n c r e a s eo fs c a np e r i o df o rt h e m e m e r ye f f e c to fv c s e lw i t ht i m e v a r y i n gc u r r e n ti n j e c t i o n , a n dt h ef a s t e rt h e i n j e c t i o nc u r r e n tv a r y , t h em o r er e m a r k a b l et h em e m e r ye f f e c ti s ，t h e nt h eb i g g e rt h e b i s t a b i l i t yr e g i o ni s t h eb i s t a b i l i t yr e g i o nm o v e st o w a r d sb i g g e rc u r r e n ta n dt h ew i d t h o fb i s t a b i l i t yr e g i o ni n c r e a s e s ；w i t ht h ei n c r e a s eo ft h es c a n p e r i o do fi n j i e c t i o n t i m e v a r y i n gc u r r e n t ，t h ew i d t ho fb i s t a b i t i t yr e g i o nd e c r e a s e s a sar e s u l t , t h e p o l a r i z a t i o nb i s t a b i l i t yc h a r a c t e r i s t i c sc a l lb ec o n t r o l l e dt h r o u g ha d j u s t i n gt h es t r e n g t h o fo p t o e l e c t r o n i cf e e d b a c ka n dt h es c a np e r i o do fi n je c t i o nt i m e - v a r y i n gc u r r e n t k e y w o r d s ： v e r t i c a l - c a v i t ys u r f a c e - e m i t t i n gl a s e r s ( v c s e d ，p o l a r i z a t i o n s w i t c h i n g ( p s ) ，p o l a r i z a t i o nb i s t a b i l i t y , n e g a t i v eo p t o e l e c t r o n i cf e e d b a c k , t i m e v a r y i n g c u r r e n t ，s c a np e r i o d i i i 独创性声明 学位论文题目堂电负厦堡y 墨垦l 的遍返壁丝理论婴宜 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者：凌f 亏嗲、签字日期：如知年j 月口日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：d 不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：岳秀墨导师签名：唆旷柳 签字日期：山幻年厂月0 日签字日期：明刀年r 月，a 日 西南大学硕十学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 垂直腔面发射激光器( v c s e l ) 发展历史概述 早期的激光二极管在应用上存在许多缺点，如不能在室温下工作、输出光质 量不高以及不能稳定工作等。进入二十世纪八十年代之后，人们吸收了半导体物 理发展的最新成果，克服了早期简单半导体激光器的许多缺点，生产出了质量更 好、价格更低廉的半导体激光器，使得半导体激光器在光通信、光互联、光存储 和逻辑光路等领域中得到了广泛的应用。从半导体激光器的结构来看，可以分为 边发射激光器和表面发射激光器。其中，v c s e l ( v e r t i c a l c a v i t y s u r f a c e e m i t t i n gl a s e r s ) 是面发射激光器中的佼佼者。 东京工业大学的i g a 教授于1 9 7 7 年首先提出了v c s e l 的概念，随后 k e n i c h ii g a 课题组于1 9 7 9 年开发出世上第一只v c s e l 。到了上世纪八十年代， 在光计算和光互联发展需要的刺激下，v c s e l 获得了第一次迅猛发展，而到了二 十一世纪初，又在光通信的发展需要的激励下，v c s e l 再次获得了快速发展。 激光器一般都需要谐振腔。谐振腔使激光在腔内反复传播而得到工作物质的 增益，从而便于操控和极大节省工作物质的材料。可是一般长度的谐振腔的介入 使得激光出现多纵模，直接影响激光质量。所以，人们希望通过缩短腔长使半导体 激光器获得稳定的单纵模输出，但要达到激光器的这种单纵模输出就必须使谐振 腔长度和输出激光的波长相当，这在当时很难做到。早期的半导体激光器大多采 用i n g a a s p i n p 材料，1 9 7 9 年，i g a 课题组成功得到了该系列材料的v c s e l 在 7 7 k 下的脉冲激光，但是9 0 0 m a 的阈值电流相对较大n 一1 。1 9 8 3 年实现了采用 g a a s g a a l a s 材料制作的v c s e l 在7 7 k 液氮环境下的脉冲工作，这时阈值电流已 经降到了3 5 0m a ，到了1 9 8 5 年阈值电流被降低到1 5 0 m a 。1 9 8 6 年，i g a 课题组 开创性地研制出嵌入式构造面发射激光器，在生产工艺上迈出了一大步，接着在 1 9 8 8 年又成功实现了室温下v c s e l 的连续运行，并将阈值电流降低到5 0 m a ，从 而使v c s e l 走向实用。 在激光器所能激射的激光种类中，长波段的激光也即近红外和红外波段激光 对于石英传输光纤具有低色散低损耗的特性，用长波长激光在传输光纤中传播信 号，能传输更远的距离和接收到质量更好的传输信号，所以人们对长波长激光器 投入了极大热情。i n g a a s p i n p 系列的v c s e l 在1 9 9 3 年和1 9 9 4 年分别实现了 1 3 1 0 h m 和1 5 5 0 n m 波长的室温下连续工作，但是输出功率较低，阈值电流也较高。 西南大学碰学位论文第一常绪论 人们又开发出g a a s 基d b r 和i n p 基增益材料间的键合技术“1 ，并调整 o a l m n a s o a a s 中参杂物质的含量，使得长波段的v c s e l 研制得到突破，ak a r i m vj a y m - a m a n 等人和j b o w e r s 等人相继利用键合技术和外延技术获得长波段的 v c s e l 连续而稳定的激光“”。j b o u c a r t 等人从生产工艺上进行改进在i n g a a s p 有源区上直接外延出g a a s a i a s 材料的布拉格反射镜，从而得到质量良好的连续 激光“1 。随后各类网络如局域网，城域网，w d m ，啪m 等迅速发展，为促进其发 展，人们先后开发出不同特性的v c s e l ，如高集成的v c s e l 列阵，多波长的 v c s e l 列阵，可调谐的v c s e l ，有机的v c s e l 等2 0 0 4 年乌尔姆大学开发出 了当时密集度最大的v c s e l 列阵，如图1 ( a ) 所示为对其进行的扫描电镜圈。前 不久，人们又将d f b 与v c s e l 结合，制成了波长范围在1 2 7 0 n 一1 7 0 0 n m 之间 的长波段平行腔面发射半导体激光器( h c s e l ) ，如图l ( b ) 所示“”。图1 ( c ) 和1 ( d ) 分别是新的光子晶体v c s e l 和红外v c s e l “。 ( c ) 圈11 妇) v c s e l 阵列电子扫描图 红光v c s e l ( b ) 平行发射的半导体激光器，( c ) 光子量体v o s e l ，0 ) 霎霍銮：譬：篓：耋篓兰 今后v c s e l 的研究方向将是开发出新的长波长新结构的v c s e l 使横碰 模输出质量得到提高加强偏振开关和偏振双稳特性的控制降低激光器的生产 成本，降低阈值电流和独立寻址的二维大型阵列等”2 。驯。 1 2 垂直腔面发射激光器的结构及特性 典型的v c s e l 一般由衬底( s u b s t r a t e ) 、上下两个高反射率分布式布拉格反 射器( d b r ) 、夹在布拉格反射器之间的是非常薄的有源层( a c t i v el a y e r ) 和金属 镀层( m e t a lc o a t i n g ) 等几部分组成如图所示。上下两个d b r 镜面分别为p 型 和月型。d b r 由一定数量、厚度为x 4a 为出射光的波长) 的高折射率物质层 和低折射率物质层交替生长而成，对出射光具有极高的反射率( 9 9 ) 。光子 在有源层中进行增益。同时有源层也担当谐振腔的作用。有源层厚度大约为几个 出射激光波长甚至一个波长，所以非常易于实现器件的单纵模工作。金属镀层一 般位于反射镜上方，以增强d b r 的光反馈作用。在器件的晟下方一般是以g a a s 为材料的衬底。v c s e l 能出射圆形对称光斑，发散角非常小有利于器件直接与 光纤耦合以及与自由场的耦合中问可以不需加任何光学耦舍系统。 u g h t o u t p 图1 1 垂直腔面发射激光器的结构示意 由于v c s e l 的增益区域也即有源层非常薄，光子的单程增益很小，为得到 足够强的出射撒光，需要光于在有源层中来回反复反射得到足够的增益。所以要 西南大学硕士学位论文 第一章绪论 求反射镜的反射率很高，而且对不同的出射激光，适合做v c s e l 的反射器的d b r 材料也不同，目前，a 1 0 x - g a a s 结构的d b r 对已表现出优良的性能。 v c s e l 具有不可忽视的热效应，在其工作时器件的升温现象是不可避免的， 激光器的升温将影响阈值电流、光束质量和激光器的工作状态。v c s e l 的模式位 置对应量子阱的增益谱，这是v c s e l 实现激射的必要条件，但v c s e l 的模式位 置和量子阱的增益谱位置都与激光器温度相关联，随着温度的改变，两者的位置 都发生偏移啪傣】，同时激光束也将出现一定色散。 不论边发射激光器还是垂直腔表面发射激光器，所发射的激光都天然具有横 模的偏振特性，不过，受边发射激光器结构限制，其线性偏振现象可以完全忽略， 垂直腔表面发射激光器的出射激光是圆面光，因此其线性偏振现象十分明显。 1 3 关于垂直腔面发射激光器的研究现状简介 目前，具有高质量发射光、室温下连续工作、微安级的极低阈值电流的v c s e l 已经先后出现，它们或具有高出射功率或能激射各波段包括可见光、近红外、红 外激光，其中近红外激光器工艺相对成熟，而6 5 0 r i m 、1 3 0 0 n m 以及1 5 5 0 r i m 等波 段的v c s e l 正处于开发阶段哺嘲1 。 瑞典r o y a l 和c h a l m e r s 大学采用混合气相外延法开发出阈值电流为3 5 m a 、 可在较高温度下工作的8 5 0 h m 的v c s e l 。德国乌尔姆大学( u n i v e r s i t & a u m l ；tu l m ) 开发出单片长腔形的v c s e l ，工作波长接近9 8 0 n t o ，德国p h i l i p s 大学已经开发 出从3 0 k 到3 8 8 k 的工作温度、接近1 3 0 0 n m 工作波长的v c s e l ，美国s a n d i a 国 家实验室采用分子束外延和化学气相沉积法开发出输出功率为6 0 微瓦的 v c s e l ，美国n o v ac r y s t a l s 公司开发出波长在1 3 0 0 n m 并已在2 0 0 0 年用于数字 通信的v c s e l ，而c i e l o 通信公司和s a n d i a 公司共同开发的1 3 1 0 n m 波长的 v c s e l 已经在2 0 0 1 年底面世，目前这一技术已经逐步成熟。美国芭芭拉加州大 学( u c s b ) 开发出工作波长为1 5 0 0 n m 的v c s e l ，美国b a n d w i d t h 公司采用一次 外延生长技术，开发出能在2 5 摄氏度下连续输出1 6 0 0 n m 的v c s e l 。 目前已有多家单位开发出1 5 5 0 n m 的低损耗窗口和低色散的可调谐的红 外v c s e l ，典型的可调谐v c s e l 的制作方法是将普通v c s e l 与微光机电系 统的反射腔集成在一起，通过改变静电控制电压来调解谐振腔长，从而得到 在1 5 2 8 n m 到1 5 6 0 n m 之间连续可调谐的v c s e l ，并且通信质量非常好。 由于v c s e l 在生产工艺非常易于构建二维阵列，所以v c s e l 成为光子 集成方面的领头羊。目前已有多个单片多波长阵列技术见诸报道。v c s e l 阵 4 西南大学硕士学位论文第一荦绪论 1 t l ! 曼! 曼曼蔓舅量曼曼曼曼曼曼曼量曼! ! 皇! 曼鼍量曼曼曼舅曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼! 曼曼鼍曼皇曼 列的发展方向是低成本、高密度和大阵列结构。美国加州大学( u n i v e r s i t yo f c a l i f o r n i a ) 采用过生长湿法氧化技术开发出了工作波长范围在8 2 3 n m 到 8 3 6 n m 间的v c s e l 阵列，h o n e y w e l l 公司已经开发出1 0 8 3 4 的v c s e l 阵列， 该阵列可独立寻址，工作波长为9 8 0 n m ，阈值电流约为1 7 m a 。n e c 公司也 已开发出大规模的v c s e l 阵列，在光互联方面得到应用，规模化v c s e l 阵 列的发展目标将是上万到数十万的v c s e l 的大面积阵列集成。 我国相关科研人员对v c s e l 的研究也取得了较快较大的进步。1 9 9 6 年吉林 大学实验区集成光电子联合国家重点实验室与中科院长春物理所实现了v c s e l 的室温激射，阈值电流为2 0 m a ，最大输出功率为2 m w ，出射波长为8 7 8 n m 。1 9 9 7 年，他们又成功开发出室温下可连续工作的波长为6 5 0 n m 的红光v c s e l ，阈值电 流为3 7 5 m a 。1 9 9 8 年中科院半导体所集成光电子国家重点实验室实现了室温下连 续工作的、阈值电流低至0 2 5 m a ，激光波长为6 6 0 n m 的v c s e l 。 1 4 本文的研究内容及意义 v c s e l 是光通信系统、光互联系统和光信息存储中的重要部件，相比于普通 的边发射激光器( e e l ) ，它的优点是：单纵模光输出、低阈值电流、大的调制带 宽、圆形光束输出、容易与光纤耦合、可集成为规模阵列。普通边发射激光器谐 振腔结构上不具备对称性，所以它输出的激光线性偏振模式锁定在一个固定轴上， 另一个轴上的偏振可忽略。与此不同的是，垂直腔面发射激光器具有圆柱形对称 结构，激光腔的晶体有相对较弱的各向异性，因此v c s e l 的输出光的偏振方向 可以选取在正交基矢坐标系下x 和y 的任一方向。若出射激光选择偏振取向x 方 向则为x 偏振，若选择取向y 方向则为y 偏振。改变一些参量( 如温度、注入电流、 光反馈或光电反馈的参数等) 会使两个正交偏振模式发生转化，从而产生偏振开关 效应( p s ) ，发生偏振开关的位置随着参量变换的路径而发生改变，这一现象称 为偏振双稳( p b ) 。 本文研究了光电负反馈条件下时变电流注入时反馈率和注入电流扫描周期对 v c s e l 偏振双稳特性的影响。研究表明，v c s e l 在时变电流的注入下，光电负 反馈的引入将使偏振双稳的特性，如双稳区宽度、开关电流位置等发生变化。光 电负反馈会使双稳区往更大电流方向移动，且双稳区扩大。随着反馈率的增大， 双稳区宽度总体呈现增加的趋势；同时，通过改变时变注入电流的扫描周期t ， 可得到不同宽度的双稳区。因此，通过调控光电负反馈强度和时变注入电流的扫 描周期，可控制v c s e l 输出偏振双稳区大小及偏振开关位置。 西南大学硕士学位论文第一章绪论 本文研究内容如下： 本文第一章，对v c s e l 的发展历史进行了概述，介绍了v c s e l 的结构和特 性，然后简要介绍了目前国际国内对v c s e l 的研究进展； 第二章，对v c s e l 的理论模型s f m 以及孤立v c s e l 的速率方程进行了介 绍： 第三章，介绍了v c s e l 的偏振开关特性，继而介绍了在光反馈和光注入条 件下v c s e l 的偏振开关出现的新的特性； 第四章，介绍了在光电负反馈条件下v c s e l 的速率方程和光电负反馈对v c s e l 偏振开关的影响； 第五章，介绍了v c s e l 的偏振双稳特性，引入了时变电流的概念，介绍了 时变电流注入下光电负反馈v c s e l 的速率方程，然后对在时变电流注入下光电 负反馈v c s e l 的偏振双稳特性进行了研究。 参考文献 1 】赵路民9 8 0 h m 高功率垂直腔i c i 发射激光器的研制及测试分析 硕士论文 长春：吉林大学，2 0 0 4 年5 月 【2 】s o d ah ，i g ak k a t a h a r ac ，e ta 1 g s l n a s p i n ps u r f a c ee m i t t i n gi n j e c t i o nl a s e r s j a p p l p l a y s 1 9 7 9 ，18 ( 1 2 ) ：2 3 2 9 2 3 3 0 【3 】b u r n h a mrd ，s c i f r e sdrs t r e i f e rw ；e ta 1 t r a n s v e r s el i g h te m i a m g e l e c t r o l u m i n e s c e n td e v i e e s p 】u - s p a t e n t 19 8 2 ，4 3 0 9 6 7 0 4 】j a y a r a m a nvm e h t am ，j a c k s o naw ：e ta 1 h i g h - p o w e r13 2 0 n mw a f e r - b o n d e d v c s e l w i t ht t m n e l j u n c t i o n s j i e e ep h o t o n t e c h n 0 1 l e t t 2 0 0 3 ，1 5 ( 1 1 ) ：1 4 9 5 - 1 4 9 7 5 】k a r i ma ，a b r a h a mp ，l o f g r e e nd ，c ta 1 w a f e rb o n d e d1 5 5 朋v e r t i c a l c a v i t y l a s e r sw i t l lc o n t i n u o u s - w a v eo p e r a t i o nu pt o1 0 5 c j a p p l p h y sl c t t 2 0 0 1 ，7 8 ( 1 8 ) ： 2 6 3 2 2 6 3 3 6 】b o u c a r tj ，s t a r c kc g a b o r i tf e ta 1 m e t a m o r p h i cd b ra n dt u n n e lj u n c t i o n i n j e c t i o n ：a c w r tm o n o l i t h i cl o n g - w a v e l e n g t hv c s e l 叨i e e ej s e l e c t t o p i c s q u a n t u me l e c t r o n 19 9 9 ，5 ：5 2 0 - 5 2 9 【7 】k r i s h n a m o o r t h yav g o o s s e nkw c h i r o v s k ylmf e ta 1 v c s e la r r a yf l i p - c h i p b o n d e dt oc m o sv l s ic i r c u i t j i e e ep h o t o n t e c h n o ll e t t 2 0 0 0 ，1 2 ( 8 ) ：1 0 7 3 1 0 7 5 【8 】r o s c h e rh ，s a n a y e hmb ，t h a p asb ，e ta 1 v c s e la r r a y sw i t hr e d u n d a n tp i x e l d e s i g n sf o r 10g b i t s2 一ds p a c e - p a r a l l e lm u l t i m o d ef i b e rt r a n s m i s s i o n j o p t i c a l 6 西两大学硕士学位论文 第一章绪论 c o m m u n i c a t i o n , e c o c ，s c o t l a n d ，2 0 0 5 ，i e ec o n f e r e n c ep u b l i c a t i o n s ，2 0 0 5 ：6 8 7 6 8 8 【9 】h t t p ：c o m e t c c i d n e t c o m a r t 1 7 1 2 2 0 0 5 0 2 2 4 2 1 5 5 8 12 h t m l 【1 0 h t t p ：w w w 1 a s e r c o m p o n e n t s d c u k l a s c r d i o d e n h t m l ? & m p = 6 6 3 4 【11 】h t t p ：e o u r s e s e c e u i u c e d u e c e 4 4 5 p r o j e e t s f a l1 2 0 0 5 p r o j e c t 3 _ r e s e n t a t i o n p p t 【1 2 】江剑平，半导体激光器，2 0 0 0 年2 月第一版 【13 】h u a n gd ，s z et ，l a n d i n 八e ta 1 o p t i c a li n t e r c o n n e c t s ：o u to ft h eb o xf o r e v e r j i e e ej s e l e c t t o p i c sq u a n t u me l e c t r o nm a r a p r 2 0 0 3 ，9 ( 2 ) ：6 1 4 - 6 2 3 14 】s h i n j in i s h i m u r a , h i r o a k im o u e ，t a k a s h iy o k o m ，o p t i c a l i n t e rc o n n e c t i o n sf o rt h e m a s s i v e l yp a r a l l e lc o m p u t e r j i e e ep h o t o n t e c h n 0 1 l e t t 19 9 7 ，9 ：1 0 2 9 10 31 【15 】s u nd ，f a nw jk n e rp ，e ta 1 l o n gw a v e l e n g t ht u n a b l ev c s e l 诵t ho p t i m i z e d m e m s b r i d g et u n i n gs t r u c t u r e j i e e ep h o t o n t e c h n 0 1 l e t t 2 0 0 4 ，1 6 ：7 1 4 - - 7 1 6 16 】m a c d o u g a lmh ，d a p k u spd ，j u n b o n dae ，e ta 1 d e s i g na n df a b r i c a t i o no f v c s e l s 讥t l la l x o y - g a a sd b r s 明i e e ej s e l e c t t o p i c sq u a n t u me l e c t r o n 1 9 9 7 ， 3 ( 3 ) ：9 0 5 9 1 5 17 】c h a n g - h a s n a i ncj ，b e r k e l e yvc p r o g r e s sa n dp r o s p e c t so fl o n g - w a v e l e n g t h v c s e l j 】i e e ec o m m u n i c a t i o n sm a g a z i n e ，2 0 0 3 ( 2 ) ：3 0 - 3 4 18 】s h i m i z uh ，f i r s tcw o p e r a t i o no f1 3 a mr a n g eg a l n n a s s bv c s e la n d v c s e l a r r a y 【a 】i n t ls e m i c o n d u c t o rl a s e r sc o n f 2 0 0 2 【c 】g e r m a n y ：2 0 0 2 19 】l i nck h i 曲t e m p e r a t u r ec o n t i n u o u s w a v eo p e r a t i o no f1 3 1 5 5 mv c s e l w i t hi n p a i r - g a pd b r s 【a 】i n t qs e m i c o n d u c t o rl a s e r s c o n f 2 0 0 2 【c g e r m a n y ： 2 0 0 2 2 0 】c h a n g h a s n a i ncj t u n a b l ev c s e l 忉i e e ej s e l e c t t o p i c si nq u a n t u m e l e c t r o n ，2 0 0 2 ( 6 ) ：9 7 8 9 8 7 2 1 】韩力英，张存善，垂直腔面发射激光器的结构和应用，光电器件， 2 0 0 3 ( 4 ) ：7 3 - 7 4 【2 2 】伊贺键一，小由二三夫，面发射激光器基础与应用，第一版，科学出版社， 共立出版，2 0 0 2 ，3 2 3 3 ，1 1 4 1 1 5 2 3 】t a k a s h iy o s h i k a w a , t a k e s h ik a w a k a m i ，h i d e a k is a i t o ，e r e p o l a r i z a t i o n c o n t r o l l e ds i n g l em o d ev c s e l j i e e ej s e lt o p i c si nq u a n t u me l e c t