连续可变偏振光注入垂直腔面发射激光器的偏振开关及双稳特性

基于垂直腔面发射激光器(VCSELs)的自旋反转模型(SFM),理论研究了连续可变偏振光注入VCSEL所产生的偏振开关及双稳特性。研究结果表明，在合适的注入参数设置下，通过连续正向扫描和反向扫描注入光偏振角，VCSEL的偏振分量可产生由偏振角度诱导产生的偏振开关(PS)及偏振双稳(PB)效应，且正反向PS点位置随扫描周期的变化而发生偏移，进而导致PB区域宽度发生改变。当注入强度一定时，正反向PS点位置随扫描周期的增大呈现相反的变化趋势，且更小的扫描周期和更大的频率失谐均有助于增加PB区域的宽度；对于频率失谐给定的情形，注入光强度的变化对PS和PB宽度也有着较大的影响，较小的注入强度及扫描周期更易于PB宽度的扩展。当给定注入强度和频率失谐时，正反向PS点所对应的偏振角度随偏置电流的增强均呈现近似增大的趋势，而PB区域宽度则表现出较大的起伏，且扫描周期越大，对应的PB宽度越小。此外，自旋反转速率也会影响VCSEL输出偏振分量的PS和PB特性，当注入参数一定时，较小的自旋反转速率更易于产生较大的PB宽度。