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808nm垂直腔面发射激光器阵列抽运的全固态激光器研究进展
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作者 刘芳华 龚鑫 +2 位作者 张雅楠 孟俊清 陈卫标 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第12期1-10,共10页
与传统的边发射半导体激光器相比,垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有线宽窄、光束质量好、可靠性高和制造成本低等优点。随着808nm VCSEL阵列的输出功率和转换效率的提高,VCSEL阵列成为了固态激光器抽运源的新选择。介绍了VCSEL的性能优势... 与传统的边发射半导体激光器相比,垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有线宽窄、光束质量好、可靠性高和制造成本低等优点。随着808nm VCSEL阵列的输出功率和转换效率的提高,VCSEL阵列成为了固态激光器抽运源的新选择。介绍了VCSEL的性能优势、应用场合及发展现状,综述了VCSEL阵列抽运的固态激光器的研究进展,讨论了其技术缺陷及发展前景。 展开更多
关键词 激光器 全固态激光器 垂直发射激光器 高功率激光
光通信链路中集成芯片的收发一体工作
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作者 罗俊伟 刘凯 +5 位作者 位祺 黄永清 段晓峰 王琦 任晓敏 蔡世伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期56-62,共7页
在PIN光电探测器(PIN-PD)结构的垂直方向上集成垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构单元,实现了收发一体式工作的集成光电芯片对,可用于进一步提高光互连的性能。该集成光电芯片可以同时对两个波段进行收发一体工作,一端进行中心波长为805 n... 在PIN光电探测器(PIN-PD)结构的垂直方向上集成垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构单元,实现了收发一体式工作的集成光电芯片对,可用于进一步提高光互连的性能。该集成光电芯片可以同时对两个波段进行收发一体工作,一端进行中心波长为805 nm的光信号的发送和中心波长为850 nm的光信号的接收,另一端进行中心波长为850 nm的光信号的发送和中心波长为805 nm的光信号接收。仿真优化805 nm波长处光信号发送端的结构与性能,理论分析结构中VCSEL单元和PIN-PD单元工作时的电学隔离和光学解耦,最终证实本结构可以同时进行收发一体的工作。 展开更多
关键词 光通信 光电集成 光电探测器 激光器 垂直发射激光器 光互连
可低温工作的窄脉冲宽温激光器 被引量:1
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作者 白家荣 刘源 +6 位作者 钟朝阳 孟洁 施君杰 王明建 孟俊清 侯霞 陈卫标 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期73-79,共7页
报道了一种可在低温环境下和100℃以上的宽温范围内稳定工作的纳秒级被动调Q的Nd…YAG激光器。谐振腔采用抗失谐的双Porro棱镜组合腔型,以热电制冷器控温的垂直腔面发射激光器侧面抽运Nd…YAG板条晶体,被动调Q晶体为Cr4+…YAG。在抽运... 报道了一种可在低温环境下和100℃以上的宽温范围内稳定工作的纳秒级被动调Q的Nd…YAG激光器。谐振腔采用抗失谐的双Porro棱镜组合腔型,以热电制冷器控温的垂直腔面发射激光器侧面抽运Nd…YAG板条晶体,被动调Q晶体为Cr4+…YAG。在抽运峰值功率为1kW,重复频率为1Hz的条件下,测量了激光器在不同温度下的工作情况。结果表明在-75~40℃温度范围内,激光输出平均能量为18.79mJ,标准差为2.29mJ,脉宽约为4ns,近场光斑直径约为5mm,远场发散角小于0.9mrad。激光器体积小、结构紧凑、可靠性高,十分适合宽温范围尤其是低温环境下的空间激光应用。 展开更多
关键词 激光器 低温工作 垂直发射激光器 宽温
垂直腔面发射激光器氧化孔结构对器件激射性能的影响
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作者 梁静 贾慧民 +5 位作者 冯海通 唐吉龙 房丹 苏瑞巩 张宝顺 魏志鹏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期12-17,共6页
为实现894.6 nm低阈值、高稳定性、单模激光输出,设计了具有不同台面刻蚀结构的垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件,研究了台面直径和氧化孔结构对器件激射性能的影响。研究结果表明:VCSEL台面直径越大,阈值电流越大;氧化孔径越偏向圆形,边... 为实现894.6 nm低阈值、高稳定性、单模激光输出,设计了具有不同台面刻蚀结构的垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件,研究了台面直径和氧化孔结构对器件激射性能的影响。研究结果表明:VCSEL台面直径越大,阈值电流越大;氧化孔径越偏向圆形,边模抑制比越高。制备了氧化孔为圆形、直径为4.4μm的VCSEL器件,该器件在70~90℃工作温度及0.6 mA驱动电流下实现了894.6 nm单模激光输出,边模抑制比高于35 dB。 展开更多
关键词 激光器 垂直发射激光器 结构 氧化孔 激射性能 边模抑制比
具有偏振分束功能的894nm垂直腔面发射激光器
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作者 姜夕梅 范鑫烨 白成林 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期561-567,共7页
垂直腔面发射激光器是先进光学信息系统的关键器件之一,具有低成本、低发散角、窄线宽等优点。为满足垂直腔面发射激光器在微型原子钟、军事通信等领域的应用,优化激光器的结构参数来改善腔模位置以及在顶层集成光栅改善出光信号的光场... 垂直腔面发射激光器是先进光学信息系统的关键器件之一,具有低成本、低发散角、窄线宽等优点。为满足垂直腔面发射激光器在微型原子钟、军事通信等领域的应用,优化激光器的结构参数来改善腔模位置以及在顶层集成光栅改善出光信号的光场分布就变得尤为重要。基于增益腔模失谐技术以及光栅优异的光束会聚、偏振分束功能,提出一种基于非周期性亚波长光栅的894 nm垂直腔面发射激光器。利用光栅的偏振分束功能,可使器件输出端口的消光大于30 dB。通过改善腔模位置以及氧化孔径,器件在20~90℃范围内基本工作性能保持稳定,在85℃环境下工作波长满足微型原子钟的要求,输出光功率为2 mW,为下一代微型原子钟、军事通信等的发展提供了良好的理论基础。 展开更多
关键词 垂直发射激光器 非周期性亚波长光栅 模位置 氧化孔径 光束会聚 偏振分束
垂直腔面发射激光器相干耦合阵列二维光束偏转 预览
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作者 许坤 王海丽 +2 位作者 王献立 杜银霄 荀孟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期121-127,共7页
通过建立数值模型,分析了垂直腔面发射激光器相干耦合阵列单元数量、单元间距、单元间相位差对光束质量及偏转角度的影响.仿真结果表明,单元数量越多,发散角越小;单元间距越小,旁瓣强度越小;单元间相位差越大,偏转角度越大.因此,设计相... 通过建立数值模型,分析了垂直腔面发射激光器相干耦合阵列单元数量、单元间距、单元间相位差对光束质量及偏转角度的影响.仿真结果表明,单元数量越多,发散角越小;单元间距越小,旁瓣强度越小;单元间相位差越大,偏转角度越大.因此,设计相干阵列时,需要尽量减小单元间距,增大阵列规模,实现单元间大相位差的控制.实验制备了3单元相干耦合阵列,通过分离电极实现了单元注入电流的独立控制以及单元间相位差的控制,最终实现二维方向上的光束操控. 展开更多
关键词 半导体光电器件 垂直发射激光器 相干耦合阵列 光束偏转 质子注入
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基于导模共振滤波器的波长可调谐垂直腔面发射激光器的研究 预览
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作者 江孝伟 关宝璐 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期128-134,共7页
基于光栅层控制光波传播耦合波方程,设计了能够实现共振波长可调谐的亚波长光栅导模共振滤波器.通过调谐空气层的厚度,滤波器可以实现波长75nm的调谐,线宽均小于或等于1nm.将共振波长可调谐滤波器与中心波长为1.55μm的垂直腔面发射激光... 基于光栅层控制光波传播耦合波方程,设计了能够实现共振波长可调谐的亚波长光栅导模共振滤波器.通过调谐空气层的厚度,滤波器可以实现波长75nm的调谐,线宽均小于或等于1nm.将共振波长可调谐滤波器与中心波长为1.55μm的垂直腔面发射激光器(VCSEL)集成,形成了激射波长可调谐VCSEL.研究发现激射波长调谐范围与共振波长可调谐滤波器相同,而且在相同空气层厚度下,激射波长可调谐VCSEL的激射波长和共振波长可调谐滤波器的共振波长相同.该VCSEL不仅可以选择激射波长还可对输出横向模式进行选择. 展开更多
关键词 光栅 导模共振 滤波器 可调谐 垂直发射激光器
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垂直腔面发射激光器与异质结双极型晶体管集成结构的设计和模拟 预览
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作者 周广正 李颖 +3 位作者 兰天 代京京 王聪聪 王智勇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期123-129,共7页
垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)和异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor, HBT)都是纵向电流器件,可以集成在同一外延片上,通过HBT基极电流调制VCSELs的输出光功率.本文设计了一... 垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)和异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor, HBT)都是纵向电流器件,可以集成在同一外延片上,通过HBT基极电流调制VCSELs的输出光功率.本文设计了一种VCSELs与HBT集成结构,该结构包括VCSELs和PNP In Ga P/Ga As HBT,为直接串联结构,并利用PICS3D软件模拟了该集成结构的电光特性.为了模拟能够顺利进行,在模型中加入了过渡集电极.首先将HBT导通,电流由发射极流向过渡集电极,然后增大过渡集电极与N型电极之间的电压,使VCSELs导通且把过渡集电极的电流降为零.由于过渡集电极的电流为零,在实际结构中可以将其移除.模拟结果表明,当电流增益系数为400时,基极电流对输出光功率的最大调制率达到280 mW/m A.本文所设计的集成结构及其模拟方法对光电集成器件(opto-electronic integrated circuit,OEIC)具有一定的指导作用. 展开更多
关键词 垂直发射激光器 异质结双极型晶体管 光电集成
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高速光通信激光器带宽模型改进与并行计算优化
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作者 杨思 李思童 +1 位作者 张进东 白羽 《山东大学学报:工学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期17-22,29共7页
为适应高速传输的网络需求,需要优化光线通信激光器特性。利用垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emittinglaser,VCSEL)实测输出的数据,对激光器热传感模型进行改进。模型改进过程中,使用量子速率方程描述VCSEL的特性,考虑到... 为适应高速传输的网络需求,需要优化光线通信激光器特性。利用垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emittinglaser,VCSEL)实测输出的数据,对激光器热传感模型进行改进。模型改进过程中,使用量子速率方程描述VCSEL的特性,考虑到增益常数与温度之间的关系,用高阶拟合方法优化激光器带宽系统,与实测数据更加接近。结合下一代高速网络需求,采用并行数据挖掘思想,利用缓冲器加快求解速度。结果表明:输出光功率在高温和大量注入电流下会出现热饱和下降;优化后的模型更贴近实测数据,遗传算法对于系统规模变化的适应性很强,给出的规划线路具备可靠性;基于状态机的并行数据处理方法使得模型计算速度提高了9. 15%。在考虑热限制的同时,实现了新一代光纤通信高速传输需求。 展开更多
关键词 垂直发射激光器 热分析 带宽模型 并行计算 数据挖掘
垂直腔面发射激光器的内调制特性 预览
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作者 胡旭文 李云超 +1 位作者 张彦军 闫树斌 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期315-321,共7页
面向芯片原子钟(Chip Scale Atomic Clock,CSAC)的垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)通过微波调制产生具有特定光频差的相干激光,与原子作用后的跃迁谱线频率作为参考标准,最终可获取高精度的频率信号... 面向芯片原子钟(Chip Scale Atomic Clock,CSAC)的垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)通过微波调制产生具有特定光频差的相干激光,与原子作用后的跃迁谱线频率作为参考标准,最终可获取高精度的频率信号。因此,垂直腔面发射激光器在芯片原子钟系统中至关重要。介绍了VCSEL激光器的内调制原理,搭建了其内调制特性实验测试平台,开展了激光器对射频调制响应特性研究,记录了激光器边带信号随着注入电流和射频输出功率的变化情况,并分析了射频调制对激光器边带信号的影响特性以及Bogatov现象引起的边带不对称现象。实验结果显示:当射频信号频率为3.41734 GHz,注入电流为1.2 mA,射频输出功率为3.5 dBm时,可获得优化的高频调制光谱,为芯片原子钟提供优质的光源。 展开更多
关键词 垂直发射激光器 芯片原子钟 射频调制 边带信号 注入电流
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VCSEL供应链崛起 预览
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作者 文心 《新材料产业》 2019年第5期10-12,共3页
有人说,今天的光电产业很像10年前的LED产业。经过十几年的努力,我国的LED产业取得非凡的成就,拥有巨大的产值和一定的国际话语权,这有赖于全行业的共同付出与拼搏。同样,消费市场为今天光电产业拓展了如此广大的市场空间,尽管我们的产... 有人说,今天的光电产业很像10年前的LED产业。经过十几年的努力,我国的LED产业取得非凡的成就,拥有巨大的产值和一定的国际话语权,这有赖于全行业的共同付出与拼搏。同样,消费市场为今天光电产业拓展了如此广大的市场空间,尽管我们的产业尚且弱小,但我们没有理由不为之一博。 展开更多
关键词 VCSEL 供应链 垂直发射激光器 识别功能 消费市场 苹果公司 上市公司 工业界
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940nm垂直腔面发射激光器的设计及制备 预览
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作者 于洪岩 尧舜 +11 位作者 张红梅 王青 张杨 周广正 吕朝晨 程立文 郎陆广 夏宇 周天宝 康联鸿 王智勇 董国亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期129-135,共7页
利用PICS3D计算得到InGaAs/GaAsP应变补偿量子阱的增益特性,得到量子阱的各项参数,再通过传输矩阵理论和TFCalc膜系设计软件分别仿真出上下分布式布拉格反射镜的白光反射谱.采用金属有机化合物气相沉积技术外延生长了垂直腔面发射激光... 利用PICS3D计算得到InGaAs/GaAsP应变补偿量子阱的增益特性,得到量子阱的各项参数,再通过传输矩阵理论和TFCalc膜系设计软件分别仿真出上下分布式布拉格反射镜的白光反射谱.采用金属有机化合物气相沉积技术外延生长了垂直腔面发射激光器结构,之后通过干法刻蚀、湿法氧化以及金属电极等芯片技术制备得到8μm氧化孔径的VCSEL芯片.最终,测试得到其光电特性实现室温下阈值电流和斜效率分别为0.95 mA和0.96 W/A,在6 mA电流和2 V电压下输出功率达到4.75 mW,并测试了VCSEL的高温特性. 展开更多
关键词 垂直发射激光器 分布式布拉格反射镜 量子阱 金属有机化合物气相沉积
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高温稳定25Gbit/s850nm垂直腔面发射激光器 预览
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作者 周广正 兰天 +1 位作者 李颖 王智勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期630-634,共5页
通过在N型分布布拉格反射镜(DBR)中采用高热导率AlAs材料,且增加AlAs层所占的厚度比例,在保持DBR反射率基本不变的情况下,大幅度增加了N型DBR的热导率,提高了器件高温工作性能。制作了氧化限制型顶发射VCSEL器件,不同温度条件下的直流... 通过在N型分布布拉格反射镜(DBR)中采用高热导率AlAs材料,且增加AlAs层所占的厚度比例,在保持DBR反射率基本不变的情况下,大幅度增加了N型DBR的热导率,提高了器件高温工作性能。制作了氧化限制型顶发射VCSEL器件,不同温度条件下的直流测试结果表明:25℃时热反转功率超过8mW;85℃时热反转电流为11mA,功率达5mW,表现出较好的高温工作特性。远场发散角小于17°。0~70℃的温度条件下眼图都较清晰,表明器件满足高温25Gbit/s工作要求。 展开更多
关键词 分布布拉格反射镜 垂直发射激光器 量子阱 金属有机物化学气相淀积
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基于二维光栅的偏振无关波长可调谐垂直腔面发射激光器
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作者 江孝伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期312-316,共5页
为了能够实现垂直腔面发射激光器(VCSEL)偏振无关特性,提出了将偏振无关光栅与half-VCSEL集成的方法。基于严格耦合波法,分析了光栅参数对偏振无关二维光栅反射特性的影响,经过模拟计算,发现在光栅周期为691~719 nm、光栅宽度为408.73~4... 为了能够实现垂直腔面发射激光器(VCSEL)偏振无关特性,提出了将偏振无关光栅与half-VCSEL集成的方法。基于严格耦合波法,分析了光栅参数对偏振无关二维光栅反射特性的影响,经过模拟计算,发现在光栅周期为691~719 nm、光栅宽度为408.73~467.60 nm时,偏振无关二维光栅有210 nm的高反射带宽。将偏振无关二维光栅与中心波长为1.55μm的half-VCSEL进行集成,得到了中心波长为1.55μm的偏振无关波长可调谐VCSEL,经过光学传输矩阵计算,可得该偏振无关波长可调谐VCSEL的波长调谐范围可达93 nm。 展开更多
关键词 光学器件 光栅 偏振无关 垂直发射激光器 可调谐 调谐范围
可变偏振光注入垂直腔面发射激光器的频率诱导偏振双稳
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作者 樊孝喜 李林福 陈建军 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期21-28,共8页
为了探索垂直腔面发射激光器偏振敏感的双稳演化规律,进一步拓展其在光信息处理领域方面的应用,本文采用自旋反转模型,数值研究了可变偏振光注入下1 550 nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振双稳的特性。研究结果表明:在可变偏振角度光注... 为了探索垂直腔面发射激光器偏振敏感的双稳演化规律,进一步拓展其在光信息处理领域方面的应用,本文采用自旋反转模型,数值研究了可变偏振光注入下1 550 nm垂直腔面发射激光器频率诱导偏振双稳的特性。研究结果表明:在可变偏振角度光注入下,通过沿不同路径扫描频率失谐,垂直腔面发射激光器的两个正交偏振分量可在负失谐和正失谐区域产生频率诱导的偏振双稳。对于一确定的注入强度,注入光偏振角度的增加可导致负失谐区域的偏振双稳宽度逐渐扩展,而正失谐区域双稳宽度无明显的变化;给定适当的注入光角度,较大的注入强度更易于在负失谐区域展宽偏振双稳宽度。此外,在注入光偏振角度和注入强度均一定时,不同偏置电流情况下激光器偏振分量的频率诱导双稳宽度存在较大差异,系统可以通过合理地调节注入光偏振角以及偏置电流等参量实现对频率诱导偏振双稳的灵活控制。 展开更多
关键词 垂直发射激光器 可变偏振光注入 偏振开关 偏振双稳
GaSb基垂直腔面发射激光器P面反射镜优化设计 预览
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作者 郝永芹 岳光礼 +3 位作者 邹永刚 王作斌 晏长岭 马晓辉 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期228-233,共6页
针对当前2.0μm GaSb基垂直腔面发射激光器发展中由于传统的P面分布布拉格反射镜(P-DBRs)带来的高电阻和严重光吸收这一瓶颈问题,采用严格耦合波方法仿真设计了含高对比度亚波长光栅(HCG)的P面反射镜.实验结果表明,这种制备工艺简单的... 针对当前2.0μm GaSb基垂直腔面发射激光器发展中由于传统的P面分布布拉格反射镜(P-DBRs)带来的高电阻和严重光吸收这一瓶颈问题,采用严格耦合波方法仿真设计了含高对比度亚波长光栅(HCG)的P面反射镜.实验结果表明,这种制备工艺简单的反射镜在2.0μm中心波长附近,TM波入射时反射率超过99.5%的高反射带宽为278 nm,反射率99.9%以上的高反射带宽达到148 nm,完全能够满足VCSEL对谐振腔镜的要求,且能有效避免因异质外延等造成反射镜衍射特性劣化等问题. 展开更多
关键词 垂直发射激光器 锑化镓 分布布拉格反射镜 高对比度亚波长光栅
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光电互联电路中激光器与光纤间接耦合仿真分析 预览
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作者 毛久兵 杨伟 +4 位作者 冯晓娟 吴圣陶 杨平 刘恒 杨剑 《电子机械工程》 2019年第1期50-54,共5页
随着大数据、云计算、5G通信等新兴产业的蓬勃发展,数据中心的信息量成指数增长。光电互联电路可实现数据中心服务器内部板间、组件之间、芯片之间的高速、高带宽、高密度、低功耗、低损耗的信息传输,可有效解决高速电互联技术的传输瓶... 随着大数据、云计算、5G通信等新兴产业的蓬勃发展,数据中心的信息量成指数增长。光电互联电路可实现数据中心服务器内部板间、组件之间、芯片之间的高速、高带宽、高密度、低功耗、低损耗的信息传输,可有效解决高速电互联技术的传输瓶颈。采用光纤作为传输介质可有效降低光电互联电路的制作成本,激光器与光纤的耦合对准技术则是实现光电互联电路的关键技术之一。文中利用ZEMAX光学软件建立了激光器与光纤间接耦合模型,仿真分析了激光器纵向偏移误差、横向偏移误差、角度偏移误差和45°耦合机构倾斜角角度加工误差对耦合效率的影响。仿真结果可为光电互联电路的设计与制造提供指导。 展开更多
关键词 大数据 云计算 光电互联电路 45°耦合机构 间接耦合 ZEMAX仿真 垂直发射激光器
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795nm单偏振稳定垂直腔面发射激光器的研究
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作者 梁津 关宝璐 +4 位作者 胡丕丽 张峰 董晨 王菲 王志鹏 《半导体光电》 CAS 北大核心 2019年第4期489-493,共5页
基于非对称氧化技术,引入氧化孔径横向光场损耗各向异性,使得TE/TM偏振光功率差进一步增加,TM偏振得到有效抑制,从而实现795nm垂直腔面发射激光器单偏振稳定输出。实验结果显示:当氧化孔径为7μm×5.5μm时,不同温度下偏振抑制比均... 基于非对称氧化技术,引入氧化孔径横向光场损耗各向异性,使得TE/TM偏振光功率差进一步增加,TM偏振得到有效抑制,从而实现795nm垂直腔面发射激光器单偏振稳定输出。实验结果显示:当氧化孔径为7μm×5.5μm时,不同温度下偏振抑制比均在10dB以上,最高达到16.56dB;当氧化孔径为20μm×18μm时,偏振抑制比也可以达到15.96dB。最终,得到偏振抑制比为16dB、水平发散角为8.349°、垂直发散角为9.340°的单偏振稳定输出795nm垂直腔面发射激光器(VCSEL),为实现单偏振高光束质量VCSEL激光光源提供了实验基础。 展开更多
关键词 垂直发射激光器 单偏振 非对称氧化孔 湿氮氧化
VCSEL侧面抽运的全固态激光器 被引量:2
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作者 陈思露 张鑫 +2 位作者 蒋静 孟俊清 陈卫标 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第10期1-6,共6页
研究了一种VCSEL(垂直腔表面发射激光器)侧面抽运的全固态激光器,报道了一种可以稳定工作的紧凑型Nd:YAG激光器。该激光器采用VCSEL阵列进行侧面抽运,利用微透镜阵列对VCSEL阵列进行准直,并以柱透镜将抽运光整形为线形光束以获得... 研究了一种VCSEL(垂直腔表面发射激光器)侧面抽运的全固态激光器,报道了一种可以稳定工作的紧凑型Nd:YAG激光器。该激光器采用VCSEL阵列进行侧面抽运,利用微透镜阵列对VCSEL阵列进行准直,并以柱透镜将抽运光整形为线形光束以获得足够高的功率密度,以Cr^4+:YAG作为可饱和吸收体进行被动调Q,最终得到重复频率为40Hz、脉宽为4ns及单脉冲能量为2.1mJ的激光输出。测试结果表明,该激光器在较大的温度范围内都可以实现稳定的激光输出,同时具有结构紧凑、高抗失谐和高抗振动的特性,可作为未来空间激光探测及其他特殊环境下应用的光源。 展开更多
关键词 激光器 固体激光器 垂直发射激光器 被动调Q 抽运技术
垂直腔面发射激光器的温度特性研究 预览
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作者 戚向涛 顾亚平 +1 位作者 张曼 方斯喆 《激光技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期457-461,共5页
为了研究垂直腔面发射激光器(VCSEL)输出的光功率与器件温度的关系,确定用户可正常使用网络的温度范围,采用输出光功率与工作电流关系(P-I)模型进行了理论分析及实验验证,并通过简化模型参量及引入电压与电流关系(U-I)特性曲线来... 为了研究垂直腔面发射激光器(VCSEL)输出的光功率与器件温度的关系,确定用户可正常使用网络的温度范围,采用输出光功率与工作电流关系(P-I)模型进行了理论分析及实验验证,并通过简化模型参量及引入电压与电流关系(U-I)特性曲线来优化模型。采用了Levenberg-Marquardt(LM)算法来实现模型参量的求解,对比20℃下的测量数据与拟合数据的相似度,预测得到不同温度下的P-I特性曲线数据。结果表明,在固定温度下,输出光功率随着驱动电流的增加先增后减;在固定的驱动电流下,输出光功率随着温度增加而减小;要保证用户正常上网,电机房里VCSEL激光器工作的环境温度最多不能高于31℃。 展开更多
关键词 激光器 温度特性 输出光功率与工作电流关系(P-I) 垂直发射激光器 LEVENBERG-MARQUARDT算法
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